KR20110137319A - 마이크로채널을 갖는 마이크로어레이 - Google Patents

마이크로채널을 갖는 마이크로어레이 Download PDF

Info

Publication number
KR20110137319A
KR20110137319A KR1020117021996A KR20117021996A KR20110137319A KR 20110137319 A KR20110137319 A KR 20110137319A KR 1020117021996 A KR1020117021996 A KR 1020117021996A KR 20117021996 A KR20117021996 A KR 20117021996A KR 20110137319 A KR20110137319 A KR 20110137319A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
microwell
microarray
microchannel
array
microwells
Prior art date
Application number
KR1020117021996A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101500470B1 (ko
Inventor
크리스토퍼 제이 로브
크레이그 엠 스토리
엘리세오 파파
Original Assignee
메사추세츠 인스티튜트 오브 테크놀로지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 메사추세츠 인스티튜트 오브 테크놀로지 filed Critical 메사추세츠 인스티튜트 오브 테크놀로지
Publication of KR20110137319A publication Critical patent/KR20110137319A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101500470B1 publication Critical patent/KR101500470B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/16—Microfluidic devices; Capillary tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
    • B01L3/5085—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/16—Apparatus for enzymology or microbiology containing, or adapted to contain, solid media
    • C12M1/18—Multiple fields or compartments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/12—Well or multiwell plates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0848—Specific forms of parts of containers
    • B01L2300/0854—Double walls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L9/00—Supporting devices; Holding devices
    • B01L9/56—Means for indicating position of a recipient or sample in an array

Abstract

마이크로어레이는 몰드 가능한 슬래브의 평탄면에 형성되고, 마이크로어레이는 몰드 가능한 슬래브의 평탄면에 형성되는 복수 개의 마이크로웰을 포함하는 복수 개의 마이크로웰 세트를 포함하며, 각 마이크로웰은 적어도 단일의 세포를 수용하는 크기를 갖고, 복수 개의 마이크로채널은 몰드 가능한 슬래브의 평탄면에 형성되며, 복수 개의 마이크로채널은 액체가 마이크로어레이의 제1 영역로부터 마이크로어레이의 제2 영역으로부터 이동하게 하도록 구성된다.

Description

마이크로채널을 갖는 마이크로어레이{MICROARRAY WITH MICROCHANNELS}
본 발명은 본 명세서에 전체가 참조로서 합체되는 2009년 2월 20일자 출원된 미국 특허 출원 제12/390,279호를 우선권 주장한다.
세포의 분리는 통상적으로 예컨대 개별적인 항체 생성 세포의 차단 및 회복에 있어서 의학 연구의 중요한 부분이다. 특정한 상황에서, 의학 연구자는 다른 연구를 위하여 다수의 세포를 함유하는 현탁액으로부터 개별적인 세포를 분리하기를 바랄 수 있다. 한가지 기법으로는 마이크로웰(microwell)을 포함하는 마이크로어레이의 사용을 포함한다. 세포의 현탁액은 마이크로어레이에 배치됨으로써, 소수의 세포가 개별적인 마이크로웰 내에 놓이게 한다. 특정한 상황에서, 셀의 분리에 일조하고 인쇄된 마이크로어레이의 생성을 허용하도록 마이크로어레이 상에 기판이 배치된다. 마이크로어레이와 기판 사이의 과도한 잔여 액체는 신뢰할 수 없는 결과를 유발할 수 있다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 상기 단점을 극복하는 것이다.
전체적으로, 한 양태에서, 본 발명은 몰드 가능한 슬래브의 평탄면에 형성되는 마이크로어레이를 제공하는데, 이 마이크로어레이는, 몰드 가능한 슬래브의 평탄면에 형성되는 복수 개의 마이크로웰을 포함하는 복수 개의 마이크로웰 세트와, 상기 몰드 가능한 슬래브의 평탄면에 형성되는 복수 개의 마이크로채널을 포함하고, 각 마이크로웰은 적어도 단일의 세포를 수용하는 크기를 가지며, 상기 복수 개의 마이크로채널은 액체가 마이크로어레이의 제1 영역으로부터 마이크로어레이의 제2 영역으로 이동하게 하도록 구성된다.
본 발명의 실행은 이하의 특징들 중 하나 이상을 제공할 수 있다. 마이크로채널은 제1 및 제2 마이크로채널 세트를 포함하고, 상기 제1 및 제2 마이크로채널 세트는 격자를 형성하고 유체 연통하며, 상기 격자는 복수 개의 행간 영역을 형성한다. 적어도 하나의 마이크로웰 세트는 상기 행간 영역 중 적어도 하나에 배치된다. 마이크로채널의 격자의 형태는 정방형 및 육각형으로 이루어지는 군에서 선택된다. 마이크로채널은 몰드 가능한 슬래브의 평탄면이 기판의 평탄면과 접촉하게 배치되어 몰드 가능한 슬래브와 기판 사이에 시일이 형성될 때에, 마이크로채널을 통해 몰드 가능한 슬래브의 평탄면 상의 액체가 계면 영역으로부터 방출되도록 형성된다.
본 발명의 실행은 또한 이하의 특징들 중 하나 이상을 제공할 수 있다. 액체는 각 마이크로웰이 충분한 액체를 보유하여 그 안에 수용된 적어도 하나의 세포를 유지하는 방식으로 계면 영역으로부터 방출된다. 마이크로어레이는 마이크로채널과 유체 연통하고 마이크로웰 세트 둘레에 배치되는 원주 방향 마이크로채널을 더 포함한다. 몰드 가능한 슬래브를 통해 포트가 형성되고, 상기 포트는 마이크로채널과 유체 연통하며, 포트와 마이크로채널의 형태는 마이크로채널의 흡인이 포트를 통해 수행될 수 있도록 되어 있다. 각 마이크로웰 세트는 마이크로웰 세트의 다른 마이크로웰로부터 구별되는 적어도 하나의 마이크로웰을 포함한다. 적어도 하나의 구별된 마이크로웰은 마이크로웰 세트의 배향이 시각적 검사에 의해 결정될 수 있도록 각각의 마이크로웰 세트의 예정된 지점에 배치된다.
본 발명의 실행은 이하의 특징들 중 하나 이상을 더 제공할 수 있다. 적어도 하나의 구별된 마이크로웰은 마이크로어레이의 각각의 마이크로웰 세트의 위치를 결정하도록 사용될 수 있는 정보를 지시한다. 정보는 열과 행의 번호이다. 구별된 마이크로웰은 마이크로웰 세트의 다른 마이크로웰과 상이한 형태이다. 각 마이크로웰 세트의 크기는 마이크로웰 세트를 관찰하는 데에 사용되는 카메라의 시야와 실질적으로 동일하다. 각 마이크로웰은 마이크로채널과 유체 연통한다. 각 미이크로웰은 실질적으로 50 ㎛× 50 ㎛× 50㎛이다. 각 행간 영역은 4개의 열과 4개의 행에 배치된 16개의 마이크로웰 세트를 포함한다. 마이크로채널은 몰드 가능한 슬래브의 외측 에지로 연장된다.
본 발명의 다양한 양태가 이하의 가능성들 중 하나 이상을 제공할 수 있다. 다수의 단일 세포가 어레이를 이용하여 격리될 수 있다. 어레이의 표면과 제2 기판 사이에 포획된 액체가 효율적으로 방출될 수 있다. 마이크로웰 세트의 배향이 시각적 검사에 의해 결정될 수 있다. 어레이 내에 마이크로웰의 위치가 시각적 검사에 의해 애매하지 않게 결정될 수 있다. 어레이는 기판 상에 인쇄된 마이크로어레이를 생성하도록 사용될 수 있다. 어레이는 인쇄된 마이크로어레이가 특정한 도구에 의한 질문에 최적화될 수 있도록 맞춤식일 수 있다. 인쇄된 마이크로어레이의 품질은 종래 기술에 비해 향상될 수 있다. 각 마이크로웰은 서브 나노리터 배양이 형성될 수 있도록 기판에 의해 밀봉될 수 있다. 어레이는 수동 및/또는 자동 마이크로조작에 최적화될 수 있다.
본 발명 자체와 함께 본 발명의 이들 및 다른 가능성들은 이하의 특징, 상세한 설명 및 청구범위의 검토 후에 보다 완전히 이해될 것이다.
도 1은 복수 개의 마이크로웰과 마이크로채널을 포함하는 어레이의 일부의 다이어그램.
도 2는 선 I-I를 따라 취한 도 1에 도시된 어레이의 단면도.
도 3은 마이크로웰 세트의 다이어그램.
도 4는 어레이와 기판의 조합의 일부의 다이어그램.
도 5는 포트를 포함하는 어레이의 일부의 다이어그램.
도 6은 복수 개의 포트를 포함하는 어레이의 일부의 다이어그램.
도 7은 복수 개의 마이크로웰 세트와 마이크로채널을 포함하는 어레이의 일부의 다이어그램.
도 8은 어드레스 정보를 포함하는 마이크로웰 세트의 다이어그램.
도 9는 예시적인 마이크로웰 세트의 사진.
본 발명의 실시예는 상호 연결된 마이크로채널의 망상 조직에 의해 세분되는 마이크로웰 어레이를 제공하는 기법을 제공한다. 어레이의 평탄면은 예컨대 새로운 단일 클론 항체를 발견하는 데에 사용하기 위한 장치를 구성하도록 기판(예컨대, 유리, 플라스틱, 금속, 실리콘, 고무)의 평탄면과 접촉하게 배치되도록 구성된다. 어레이는 이 어레이가 기판과 접촉할 때에 어레이의 표면과 기판 사이에 포획된 액체가 어레이의 에지를 향해 효율적으로 방출되게 하는 형태로 배치될 수 있다. 어레이는 복수 개의 마이크로웰이 마이크로채널들 사이의 공간 내에 배치되는 정방형 또는 육각형 형태로 배치될 수 있다. 마이크로채널은 어레이의 에지에서 채널들의 링과 교차할 수 있고 시스템으로부터 과도한 매체의 흡인을 가능하게 하도록 포트를 포함할 수 있다. 더욱이, 개별적인 마이크로웰의 형태는 어레이 내에서 마이크로웰들의 개별적인 세트의 위치를 코드화하도록 변경될 수 있다. 다른 실시예들이 본 발명의 범위 내에 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 어레이(5)의 일부가 도시되어 있다. 바람직하게는, 어레이(5)는 몰드 가능한 슬래브(10) 등의 적합한 합성물에 형성된다. 바람직하게는, 몰드 가능한 슬래브(10)는 폴리디메틸실록산(PDMS)을 이용하여 구성되지만, 다른 재료가 사용될 수 있다. 예컨대, 몰드 가능한 슬래브(10)는 또한 실리콘, 라텍스, 천연 고무, 히드로겔(예컨대, 콜라겐, 폴리아크릴아미드)의 변형물들 및/또는 바람직하게는 PDMS와 영의 계수가 유사한 다른 가스 투과성, 생체 적합성 재료로 구성될 수 있다.
어레이(5)는 바람직하게는 복수 개의 마이크로웰 블록(15)과 복수 개의 마이크로채널(20)을 포함한다. 마이크로채널(20)은 통상적으로 폭이 균일하게 10-100 ㎛이고 1-4 mm 떨어져 있지만, 다른 폭 및 간격이 또한 사용될 수 있다. 바람직하게는, 복수 개의 마이크로채널(20)은 마이크로웰 블록(15)이 위치될 수 있는 복수 개의 행간 영역을 형성하는 마이크로채널의 격자를 형성하도록 구성된다. 예컨대, 마이크로채널(20)은 정방형의 "도시-거리" 형태를 형성하도록 평행-수직 방식으로 구성될 수 있지만, 다른 형태가 가능하다[예컨대, 마이크로채널(20)은 "허니컴" 형태를 형성하도록 육각형 형태로 형성될 수 있다]. 어레이(5)의 크기는 용례에 따라 변할 수 있다. 예컨대, 어레이(5)의 치수는 현미경에 사용되는 25 mm×60 mm의 커버슬립 및 표준 유리 슬라이드와 호환할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 각각의 마이크로웰 블록(15)은 바람직하게는 어레이(5)와 기판(40)의 계면에서 점착성을 향상시킬 수 있는 4×4 형태로 복수 개의 마이크로웰 세트(25)를 포함할 수 있지만, 다른 형태가 가능하다. 바람직하게는, 각 마이크로웰 세트(25)는 통상적인 산업용 카메라(예컨대, 1360×1024 픽셀)에 사용되는 CCD에 유용한 시야에 일치하도록 최적화되는 크기를 갖는다. 마이크로웰 블록(15)의 크기는 또한 어레이(5)가 기판(40)과 조합될 때에 왜곡을 감소시키도록 최적화될 수 있다. 예컨대, 마이크로채널(20)은, 예컨대 기계적 응력 경감을 제공함으로써 마이크로웰 블록(155) 사이에 디커플링 버퍼로서 기능할 수 있다. 시험 중에, 마이크로웰 블록(15)의 4×4 형태는 특정한 상황[예컨대, 주변의 마이크로웰 블록(15)으로부터의 인쇄가 만족스럽지만, 마이크로웰 블록(15) 중 하나로부터의 미세 판화 인쇄가 왜곡되는 상황]에서 왜곡을 감소시키는 것으로 판명되었다. 더욱이, 마이크로웰 블록(15)은 복수 개의 마이크로웰 세트(25)를 포함하는 것으로 설명되었지만, 어레이(5)는 각각의 마이크로웰 블록(15)이 단일의 마이크로웰 세트를 포함하도록 구성될 수 있다. 분리된 세포를 포함하는 예시적인 마이크로웰 세트의 사진이 도 9에 도시되어 있다. 더욱이, 도 1은 마이크로웰 세트(25)의 32×64 형태를 도시하고 있지만, 다른 크기가 가능하다(예컨대, 96 웰 트레이의 풋프린트의 크기).
각각의 마이크로웰 세트(25)는 마이크로웰들 사이에 100 ㎛의 간격을 갖는 장방형 5×7 형태로 배치되는 복수 개의 입방정 마이크로웰(30)을 포함한다. 마이크로웰(30)은 바람직하게는 입방정이고 수동 마이크로조작에 의해 마이크로웰로부터 세포의 회수를 용이하게 하면서, 마이크로웰 당 로딩된 셀의 개수를 최소화하는 크기(예컨대, 50 ㎛×50 ㎛×50 ㎛)를 갖는다. 예컨대, 마이크로웰(30)은 1-3 셀의 평균 세포 밀도가 세포 함유 현탁액이 어레이(5)에 배치될 때에 달성되는 크기를 가질 수 있다. 마이크로웰의 정방형 형태는 또한 시각 검사에 의해 인쇄된 마이크로어레이의 품질을 평가하는 것을 용이하게 할 수 있다(예컨대, 그 형태는 인공물과 포지티브 요소의 구별을 쉽게 하게 할 수 있다). 전술에도 불구하고, 마이크로웰(30)은 다른 형태, 크기 및 간격으로 구성될 수 있다. 더욱이, 마이크로웰 세트(25)는 다른 크기(예컨대, 가변적인 마이크로웰의 개수) 및 형태(예컨대, 장방형, 육각형, 삼각형 등)를 가질 수 있다.
각 마이크로웰 세트(25)는 임의의 주어진 마이크로웰 세트(25)의 배향이 일견하여 결정될 수 있도록 구성될 수 있다. 한가지 기법에서, 각각의 마이크로웰 세트(25)에서 하나 이상의 결정된 마이크로웰(30)은 상이한 형태이고/이거나 약간 상이하게 형성된다. 예컨대, 각각의 마이크로웰 세트(25)에서 좌상측 마이크로웰[예컨대, 마이크로웰(35)]은 [위에서 보았을 대에 마이크로웰(35)의 나머지에 대해] 다이아몬드 형태일 수 있다. 이 방식에서, 관찰자는 다이아몬드형 마이크로웰의 위치를 관찰함으로써 마이크로웰 세트(25)의 배향을 결정할 수 있다. 다른 기법이 또한 마이크로웰 세트(25)의 배향을 암시하도록 사용될 수 있다(예컨대, 다른 형태의 마이크로웰을 이용하여).
어레이(5)는 바람직하게는 연성 리소그래피 미세 판화 기법을 이용하여 형성된다. 예컨대, 어레이(5)는 지형학적 패턴의 표면을 포함하는 마스터 몰드에 대해 생체 적합성 엘라스토머 고무(예컨대, PDMS)를 캐스팅 및/또는 몰딩(예컨대, 사출 몰딩, 전사 몰딩, 압축 몰딩 등)함으로써 만들어 질 수 있다. 마스터 상의 패턴은 바스 릴리프(bas relief)에서 몰딩된 고무에 전사될 수 있다. 바람직하게는, 마스터는 대부분의 대학 및/또는 나노제조 센터의 청정룸 설비에서 통상적으로 발견되는 포토리소그래피용 표준 장비를 이용하여 제조되는 포토레지스트의 패턴을 지지하는 실리콘 웨이퍼이다. 예시적인 설비는 스탠포드 마이크로유체 주조소(Stanford Microfluidics Foundry), KNI 마이크로유체 주조소(KNI Microfluidic Foundry) 및 나노등급 시스템용 하바드 센터를 포함한다. 다른 기법 및/또는 설비가 어레이(5)를 형성하도록 사용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 어레이(5)는 미세 판금에 사용하도록 구성될 수 있는데, 미세 판금에서, 마이크로웰(30)의 어레이(5)에는 어레이(5) 상에 세포 함유 현탁액을 배치하고 현탁액으로부터의 세포가 개별적인 마이크로웰(30) 내에 놓이게 함으로써 세포가 로딩된다. 어레이(5)는 세포로부터 분비된 항체를 결합시키도록 적절하게 기능화된 기판(40)(예컨대, 유리 슬라이드)과 접촉하게 배치되도록 구성될 수 있다. 배양 주기(예컨대, 10-60분) 중에, 각 세포로부터 분리된 항체는 바람직하게는 기판(40)의 표면 상에 포획되어, 통상적으로 어레이 상의 각 스폿이 어레이(5)의 마이크로웰(30)에 대응하는 기판(40) 상의 단백질 마이크로어레이를 생성할 수 있다.
어레이(5)는 각각의 평탄면이 [예컨대, 표면(45, 50)]과 각각 접촉할 때에 기판(40)과 등각 시일을 형성하도록 구성된다. 예컨대, 어레이(5)의 구성은 어레이(5)가 기판(40)과 접촉하게 배치될 때에, 어레이(5)의 표면과 기판(40)의 표면 사이에 포획된 액체가 어레이(5)의 에지를 향해 효율적으로 방출될 수 있도록 될 수 있다. 따라서, 어레이(5)의 구성은 유체가 계면 영역[예컨대, 영역(55)]으로부터 방출되고 2개의 표면이 밀봉되게 한다. 더욱이, 개시된 어레이(5)의 구성을 이용하여, 각 마이크로웰은 바람직하게는 어레이(5)와 기판(40) 사이에 밀봉이 달성된 후에 충분한 액체를 수용하여, 그 안에 수용된 임의의 세포를 손상 및/또는 괴사시키지 않는다(예컨대, 각각의 마이크로웰은 서브-나노리터 배양을 한정하도록 밀봉될 수 있다). 과도한 액체는 다수의 지점, 예컨대 각각의 마이크로채널(22)이 어레이(5)에서 빠져나가는 곳[예컨대, 영역(50)]에서 흡인될 수 있다. 더욱이, 어레이(5)는 어레이(5)와 기판(40)이 함께 유지되고 압력이 마이크로웰(30)을 밀봉하는 데에 일조하도록 인가될 수 있도록 클램프에 사용하게 구성될 수 있다.
마이크로채널(20)의 구성은 변할 수 있고 하나 이상의 흡인 옵션이 가능하다. 예컨대, 등각 밀봉이 달성될 때에 (예컨대, 어레이 및 기판의) 계면 영역으로부터 방출되고/되거나 어레이와 기판 사이에 달성된 과도한 액체를 수집하도록 흡인구가 마련될 수 있다.
예컨대, 도 5와 도 6을 참조하면, 어레이(105)가 도시되어 있다. 어레이(105)에서, 마이크로채널(20)의 구성은 어레이(5)에 대해 설명된 것과 상이하다. 예컨대, 마이크로채널(20)은 어레이(105)의 외측 에지로 연장되지 않는다. 오히려, 마이크로채널(20)은 마이크로웰 블록(15) 둘레에 외주를 형성하는 외측 마이크로채널(110)과 유체 연통한다. 외측 마이크로채널(110)은 마이크로채널(20; 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같은)보다 넓을 수 있지만(예컨대, 0.5-5 mm 폭), 마이크로채널(110)의 다른 폭이 가능하다(예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이). 마이크로채널(110)에는 포트(115)가 연결될 수 있다. 바람직하게는, 포트(115)는 몰드 가능한 슬래브(10)를 통해 형성된 홀이다. 포트(115)를 사용하여, 과도한 액체가 어레이(105)로부터 흡인될 수 있다. 이와 달리, 포트(115) 및/또는 마이크로채널(20)은 계면 영역으로부터 방출된 과도한 액체를 수집함으로써, 흡인의 필요성을 감소 또는 아예 제거하는 저장조로서 사용될 수 있다.
포트(115)는 어레이(105) 상에 하나 이상의 위치에 배치될 수 있다. 예컨대, 도 5를 참조하면, 포트(115)는 외측 마이크로채널(110)의 외측에 배치되고 커플링 마이크로채널(120)을 통해 외측 마이크로채널(110)에 유체 연결될 수 있다. 도 6을 참조하면, 포트(115) 중 다수의 포트는 또한 외측 마이크로채널(110)과 일렬로 배치될 수 있다. 포트(115)의 다른 구성이 또한 가능하다[예컨대, 마이크로채널(20)의 하나 이상과 일렬로 배치된 포트].
도 7을 참조하면, 어레이(7)는 또한 각각의 마이크로웰 세트(25)를 마이크로채널(20)에 연결할 수 있는 추가의 마이크로채널(125)을 포함할 수 있다. 마이크로채널(125)을 사용하여, 추가의 유체를 마이크로웰 세트(25) 내외로 위킹 및/또는 도입할 수 있다. 예컨대, 작은 분자(예컨대, 약제, 대사 산물)가 확산에 의해 마이크로웰 세트(25)로 도입될 수 있다.
각각의 마이크로웰 세트(25)는 어레이(5, 105) 상의 임의의 주어진 마이크로웰 세트(25)의 정확한 위치가 결정될 수 있도록 특이하게 코드화될 수 있다. 따라서, 해당 세포를 함유하는 마이크로웰의 위치를 어레이(5, 105)의 분석에 의해 저한 후에, 해당 마이크로웰 각각의 "어드레스"가 확인될 수 있다. 이 방식에서, 예컨대, 해당 마이크로웰로부터의 세포는 확실하게 나중에 회수될 수 있다.
도 8을 참조하면, 예시적인 코드화 계획이 마이크로웰 세트(25)를 예정된 영역(130, 135, 140, 145)으로 구획하고, 각각의 영역 내에서 마이크로웰(30) 중 개별적인 마이크로웰에 예정된 값을 할당한다. 예컨대, 영역(130, 135)은 마이크로웰 세트(25)가 위치되는 열의 최고로 및 최저로 중요한 숫자를 각각 나타낸다. 가찬가지로, 영역(140, 145)은 마이크로웰 세트(25)가 위치되는 행의 최고로 및 최저로 중요한 번호를 각각 나타낸다. 각 영역의 각각의 마이크로웰은 (예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이) 값이 할당될 수 있다. 따라서, 각각의 영역(130, 135, 140, 145)에 나타낸 번호는 (예컨대, 적절한 번호를 식별하도록 다이아몬드형 마이크로웰을 이용함으로써) 지정된 마이크로웰의 형태를 변경시킴으로써 식별될 수 있다. 번호 0은 특정한 마이크로웰을 0으로서 지정함으로써 표시될 수 있거나, 이와 달리 특정한 영역에서 다이아몬드형 마이크로웰의 부재가 번호 0을 지시할 수 있다. 따라서, 도 8에 도시된 마이크로웰(35)을 해석하면 행(20), 열(58)의 어드레스가 표시된다. 이 코드화 계획을 이용하여, 어레이(5, 105) 상의 특정한 마이크로웰이 6 숫자 번호에 의해 식별될 수 있고, 제1의 2개의 숫자는 해당 마이크로웰 세트의 열을 나타내고, 제3 및 제4 숫자는 해당 마이크로웰의 행을 나타내며, 마지막 2개의 숫자는 해당 마이크로웰 세트 내에서 마이크로웰의 행과 열을 나타낸다. 예컨대, 224757의 어드레스는 어레이(5, 105)의 열(22), 행(47)에 배치된 마이크로웰 세트의 바닥 우측 마이크로웰을 나타낸다.
본 발명의 범위 및 사상 내에서 다른 실시예가 존재한다. 당업자라면 여기에 설명된 예의 다양한 구성요소들이 다른 예의 다양한 구성요소들과 교체 및/또는 대체될 수 있고 다른 수정이 가능할 수 있다는 것을 인지할 것이다. 본 명세서에 참조로 합체된 임의의 재료가 본 발명의 용어와 모순되는 정도까지, 본 발명은 조절되도록 의도된다.
또한, 상기 설명은 본 발명을 참조하지만, 설명은 2개 이상의 발명을 포함할 수 있다.

Claims (18)

  1. 몰드 가능한 슬래브의 평탄면에 형성되는 마이크로어레이로서,
    몰드 가능한 슬래브의 평탄면에 형성되는 복수 개의 마이크로웰을 포함하는 복수 개의 마이크로웰 세트와,
    상기 몰드 가능한 슬래브의 평탄면에 형성되는 복수 개의 마이크로채널
    을 포함하고, 각 마이크로웰은 적어도 단일의 세포를 수용하는 크기를 가지며, 상기 복수 개의 마이크로채널은 액체가 마이크로어레이의 제1 영역으로부터 마이크로어레이의 제2 영역으로 이동하게 하도록 구성되는 것인 마이크로어레이.
  2. 제1항에 있어서, 상기 마이크로채널은 제1 및 제2 마이크로채널 세트로 구성되고, 상기 제1 및 제2 마이크로채널 세트는 격자를 형성하고 유체 연통하며, 상기 격자는 복수 개의 행간 영역을 형성하는 것인 마이크로어레이.
  3. 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 마이크로웰 세트는 상기 행간 영역 중 적어도 하나에 배치되는 것인 마이크로어레이.
  4. 제1항에 있어서, 상기 마이크로채널의 격자의 형태는 정방형 및 육각형으로 이루어지는 군에서 선택되는 것인 마이크로어레이.
  5. 제2항에 있어서, 상기 마이크로채널은 몰드 가능한 슬래브의 평탄면이 기판의 평탄면과 접촉하게 배치되어 몰드 가능한 슬래브와 기판 사이에 시일이 형성될 때에, 마이크로채널을 통해 몰드 가능한 슬래브의 평탄면 상의 액체가 계면 영역으로부터 방출되도록 형성되는 것인 마이크로어레이.
  6. 제5항에 있어서, 상기 액체는 각 마이크로웰이 충분한 액체를 보유하여 그 안에 수용된 적어도 하나의 세포를 유지하는 방식으로 계면 영역으로부터 방출되는 것인 마이크로어레이.
  7. 제1항에 있어서, 상기 마이크로채널과 유체 연통하고 마이크로웰 세트 둘레에 배치되는 원주 방향 마이크로채널을 더 포함하는 것인 마이크로어레이.
  8. 제1항에 있어서, 상기 몰드 가능한 슬래브를 통해 포트가 형성되고, 상기 포트는 마이크로채널과 유체 연통하며, 포트와 마이크로채널의 형태는 마이크로채널의 흡인이 포트를 통해 수행될 수 있도록 되는 것인 마이크로어레이.
  9. 제1항에 있어서, 각 마이크로웰 세트는 마이크로웰 세트의 다른 마이크로웰로부터 구별되는 적어도 하나의 마이크로웰을 포함하는 것인 마이크로어레이.
  10. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 구별된 마이크로웰은 마이크로웰 세트의 배향이 시각적 검사에 의해 결정될 수 있도록 각각의 마이크로웰 세트의 예정된 지점에 배치되는 것인 마이크로어레이.
  11. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 구별된 마이크로웰은 마이크로어레이의 각각의 마이크로웰 세트의 위치를 결정하도록 사용될 수 있는 정보를 지시하는 것인 마이크로어레이.
  12. 제11항에 있어서, 상기 정보는 열과 행의 번호인 것인 마이크로어레이.
  13. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 구별된 마이크로웰은 마이크로웰 세트의 다른 마이크로웰과 상이한 형태인 것인 마이크로어레이.
  14. 제1항에 있어서, 각 마이크로웰 세트의 크기는 마이크로웰 세트를 관찰하는 데에 사용되는 카메라의 시야와 실질적으로 동일한 것인 마이크로어레이.
  15. 제1항에 있어서, 각 마이크로웰은 마이크로채널과 유체 연통하는 것인 마이크로어레이.
  16. 제1항에 있어서, 각 미이크로웰은 실질적으로 50 ㎛× 50 ㎛× 50㎛인 것인 마이크로어레이.
  17. 제3항에 있어서, 각 행간 영역은 4개의 열과 4개의 행에 배치된 16개의 마이크로웰 세트를 포함하는 것인 마이크로어레이.
  18. 제1항에 있어서, 상기 마이크로채널은 몰드 가능한 슬래브의 외측 에지로 연장되는 것인 마이크로어레이.
KR1020117021996A 2009-02-20 2010-02-19 마이크로채널을 갖는 마이크로어레이 KR101500470B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/390,279 2009-02-20
US12/390,279 US8569046B2 (en) 2009-02-20 2009-02-20 Microarray with microchannels
PCT/US2010/024733 WO2010096652A1 (en) 2009-02-20 2010-02-19 Microarray with microchannels

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110137319A true KR20110137319A (ko) 2011-12-22
KR101500470B1 KR101500470B1 (ko) 2015-03-09

Family

ID=42631322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117021996A KR101500470B1 (ko) 2009-02-20 2010-02-19 마이크로채널을 갖는 마이크로어레이

Country Status (12)

Country Link
US (1) US8569046B2 (ko)
EP (1) EP2398939B1 (ko)
JP (1) JP5504286B2 (ko)
KR (1) KR101500470B1 (ko)
CN (1) CN102317514B (ko)
AU (1) AU2010215934B2 (ko)
CA (1) CA2752347C (ko)
DK (1) DK2398939T3 (ko)
IL (1) IL214547A (ko)
RU (1) RU2556123C2 (ko)
SG (1) SG173664A1 (ko)
WO (1) WO2010096652A1 (ko)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9404924B2 (en) 2008-12-04 2016-08-02 Massachusetts Institute Of Technology Method of performing one-step, single cell RT-PCR
CA2745437C (en) 2008-12-04 2015-10-20 Massachusetts Institute Of Technology Method for diagnosing allergic reactions
US9244071B2 (en) 2009-01-21 2016-01-26 Massachusetts Institute Of Technology Compositions and methods for assessing cytotoxicity of single cells
US20110004304A1 (en) * 2009-03-20 2011-01-06 Tao Sarah L Culturing retinal cells and tissues
US9108195B2 (en) 2011-06-24 2015-08-18 The Regents Of The University Of California Microfluidic devices and methods for separating and detecting constituents in a fluid sample
CN102836751B (zh) * 2012-09-28 2014-11-19 重庆大学 一种水凝胶微流控芯片及其加工方法
US10267795B2 (en) 2013-03-07 2019-04-23 The Regents Of The University Of California Electrophoretic separation devices and methods for using the same
US8945486B2 (en) * 2013-03-08 2015-02-03 Wisconsin Alumni Research Foundation Microwell device
EP2799535A1 (en) * 2013-04-29 2014-11-05 FOM Institute for Atomic and Molecular Physics Microstructured membrane for use in a flow cell
CN103421691B (zh) * 2013-07-12 2015-01-28 西北工业大学 一种基于微流体构图技术的单细胞阵列培养玻璃芯片及其制备方法
KR102351838B1 (ko) 2013-08-05 2022-01-18 트위스트 바이오사이언스 코포레이션 드 노보 합성된 유전자 라이브러리
WO2015039144A1 (en) 2013-09-16 2015-03-19 Massachusetts Institute Of Technology Cell patterning
US20160053293A1 (en) 2014-08-25 2016-02-25 Idexx Laboratories Inc. Multi-well sample testing apparatus and methods of sample testing using the same
US20170363614A1 (en) 2014-12-22 2017-12-21 Enumeral Biomedical Holdings, Inc. Methods For Screening Therapeutic Compounds
WO2016126882A1 (en) 2015-02-04 2016-08-11 Twist Bioscience Corporation Methods and devices for de novo oligonucleic acid assembly
WO2016126987A1 (en) 2015-02-04 2016-08-11 Twist Bioscience Corporation Compositions and methods for synthetic gene assembly
US9981239B2 (en) 2015-04-21 2018-05-29 Twist Bioscience Corporation Devices and methods for oligonucleic acid library synthesis
CA2998169A1 (en) 2015-09-18 2017-03-23 Twist Bioscience Corporation Oligonucleic acid variant libraries and synthesis thereof
WO2017053450A1 (en) 2015-09-22 2017-03-30 Twist Bioscience Corporation Flexible substrates for nucleic acid synthesis
CA3006867A1 (en) 2015-12-01 2017-06-08 Twist Bioscience Corporation Functionalized surfaces and preparation thereof
US10434513B2 (en) 2016-06-08 2019-10-08 Wisconsin Alumni Research Foundation Method and device for containing expanding droplets
SG11201901563UA (en) 2016-08-22 2019-03-28 Twist Bioscience Corp De novo synthesized nucleic acid libraries
WO2018057526A2 (en) 2016-09-21 2018-03-29 Twist Bioscience Corporation Nucleic acid based data storage
JP6531749B2 (ja) * 2016-11-21 2019-06-19 ウシオ電機株式会社 基板の貼り合わせ方法、並びに、マイクロチップおよびその製造方法
CA3047128A1 (en) 2016-12-16 2018-06-21 Twist Bioscience Corporation Variant libraries of the immunological synapse and synthesis thereof
FR3061203A1 (fr) * 2016-12-22 2018-06-29 Universite de Bordeaux Chambre de culture et d'imagerie d'echantillons biologiques
CN110892485B (zh) 2017-02-22 2024-03-22 特韦斯特生物科学公司 基于核酸的数据存储
CN110913865A (zh) 2017-03-15 2020-03-24 特韦斯特生物科学公司 免疫突触的变体文库及其合成
US10696965B2 (en) 2017-06-12 2020-06-30 Twist Bioscience Corporation Methods for seamless nucleic acid assembly
WO2018231864A1 (en) 2017-06-12 2018-12-20 Twist Bioscience Corporation Methods for seamless nucleic acid assembly
EP3652293A2 (en) * 2017-07-13 2020-05-20 Greiner Bio-One North America, Inc. Culture plates for imaging
CN111566125A (zh) 2017-09-11 2020-08-21 特韦斯特生物科学公司 Gpcr结合蛋白及其合成
CN111565834B (zh) 2017-10-20 2022-08-26 特韦斯特生物科学公司 用于多核苷酸合成的加热的纳米孔
AU2019205269A1 (en) 2018-01-04 2020-07-30 Twist Bioscience Corporation DNA-based digital information storage
SG11202011467RA (en) 2018-05-18 2020-12-30 Twist Bioscience Corp Polynucleotides, reagents, and methods for nucleic acid hybridization
EP3930753A4 (en) 2019-02-26 2023-03-29 Twist Bioscience Corporation NUCLEIC ACID VARIANT BANKS FOR THE GLP1 RECEPTOR
SG11202109283UA (en) 2019-02-26 2021-09-29 Twist Bioscience Corp Variant nucleic acid libraries for antibody optimization
US11332738B2 (en) 2019-06-21 2022-05-17 Twist Bioscience Corporation Barcode-based nucleic acid sequence assembly
EP4229175A1 (en) * 2020-10-13 2023-08-23 Bio-Rad Europe GmbH System and method for target detection with applications in characterizing food quality and improving food safety
WO2022086759A1 (en) 2020-10-19 2022-04-28 Bio-Rad Laboratories, Inc. System and method for rapid multiplexed sample processing with applications for nucleic acid amplification assays
WO2022251085A1 (en) * 2021-05-25 2022-12-01 Hunter Biodiscovery, Inc. Systems, devices, and methods for combining reagents and for high content in‑situ transcriptomics

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA946330B (en) * 1993-08-27 1995-02-28 Hoffmann La Roche Monitoring multiple amplification reactions simultaneously and analyzing same
EP1123499A2 (en) * 1998-09-22 2001-08-16 Cellomics, Inc. Miniaturized cell array methods and apparatus for cell-based screening
US6632655B1 (en) * 1999-02-23 2003-10-14 Caliper Technologies Corp. Manipulation of microparticles in microfluidic systems
JP2002018271A (ja) * 2000-07-05 2002-01-22 Kawamura Inst Of Chem Res 微小ケミカルデバイス
AU8004200A (en) * 2000-10-10 2002-04-22 Beecher Instr Method and device for creating micro-arrays
US20020141906A1 (en) * 2001-03-30 2002-10-03 American Type Culture Collection Microtiter plate sealing cover with well identifiers
CN100418632C (zh) * 2001-05-30 2008-09-17 比奥莱克斯公司 高吞吐量筛选的板和方法
US20030148391A1 (en) * 2002-01-24 2003-08-07 Salafsky Joshua S. Method using a nonlinear optical technique for detection of interactions involving a conformational change
DE10232202B4 (de) * 2002-07-16 2005-08-25 H+P Labortechnik Ag Probenbehandlungsstation
JP4400778B2 (ja) * 2003-08-08 2010-01-20 株式会社エンプラス プラスチックプレート及びプレート
US20050069462A1 (en) * 2003-09-30 2005-03-31 International Business Machines Corporation Microfluidics Packaging
WO2007035633A2 (en) 2005-09-16 2007-03-29 President & Fellows Of Harvard College Screening assays and methods
DE102005046640B4 (de) * 2005-09-29 2007-10-18 Abb Patent Gmbh Elektrisches Installationsgerät
US7799534B2 (en) * 2006-05-09 2010-09-21 Beckman Coulter, Inc. Nonseparation assay methods
WO2009123762A2 (en) * 2008-04-05 2009-10-08 Single Cell Technology, Inc. Method of screening single cells for the production of biologically active agents
GB0909923D0 (en) * 2009-06-09 2009-07-22 Oxford Gene Tech Ip Ltd Picowell capture devices for analysing single cells or other particles

Also Published As

Publication number Publication date
CA2752347A1 (en) 2010-08-26
EP2398939A1 (en) 2011-12-28
CN102317514A (zh) 2012-01-11
US8569046B2 (en) 2013-10-29
EP2398939A4 (en) 2014-09-03
AU2010215934B2 (en) 2014-05-29
DK2398939T3 (en) 2016-01-11
AU2010215934A1 (en) 2011-09-01
JP5504286B2 (ja) 2014-05-28
IL214547A0 (en) 2011-09-27
US20100216228A1 (en) 2010-08-26
CA2752347C (en) 2015-04-28
EP2398939B1 (en) 2015-09-23
RU2011138420A (ru) 2013-03-27
RU2556123C2 (ru) 2015-07-10
WO2010096652A1 (en) 2010-08-26
CN102317514B (zh) 2014-09-17
KR101500470B1 (ko) 2015-03-09
IL214547A (en) 2014-11-30
SG173664A1 (en) 2011-09-29
JP2012518411A (ja) 2012-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101500470B1 (ko) 마이크로채널을 갖는 마이크로어레이
US11192109B2 (en) Microfluidic devices for the rapid and automated processing of sample populations
Kim et al. Enhancement of the thermo-mechanical properties of PDMS molds for the hot embossing of PMMA microfluidic devices
EP1007623B1 (en) Multi-well plate
US7374906B2 (en) Biological assays using gradients formed in microfluidic systems
EP0800571B1 (en) Biological analysis device having improved contamination prevention
JP2012518411A5 (ko)
US6921660B2 (en) Cell motility and chemotaxis test device and methods of using same
EP0591436A1 (en) System for growing and manipulating tissue cultures
US6818403B2 (en) Method of monitoring haptotaxis
US20170247652A1 (en) Device and Method for High Throughput Bacterial Isolation
JP2006507815A (ja) ミクロ流体システム内に形成された勾配を使用した生物学的アッセイ
US20190054461A1 (en) Multi-use combined micro and nanowell plates
EP1591223A2 (en) A manufacturing method of a microchemical chip made of a resin and a microchemical chip made of a resin by the method
US11499130B2 (en) Methods and devices for cell culture
CN112920951B (zh) 一种细胞筛选芯片及其制作与细胞筛选收集方法
Price et al. Subtractive methods for forming microfluidic gels of extracellular matrix proteins
US20230383228A1 (en) Barrier Apparatus For Cell Culture And Methods Of Cell Culture Using The Barrier Apparatus
US20080199371A1 (en) Microfluidic Device for Patterned Surface Modification
US20210260576A1 (en) Single Cell Isolation and Processing System With Reversible Well Shape
WO2024048648A1 (ja) 磁気ビーズ分配方法および磁気ビーズ分配装置
US20220226815A1 (en) Method and device for parallel single-cell processing
WO2023083425A1 (en) Device for separating motile cells

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180226

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190222

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200225

Year of fee payment: 6