RU2013146893A - Способ проведения молекулярных реакций с использованием несмешивающихся промежуточных жидкостей - Google Patents

Способ проведения молекулярных реакций с использованием несмешивающихся промежуточных жидкостей Download PDF

Info

Publication number
RU2013146893A
RU2013146893A RU2013146893/10A RU2013146893A RU2013146893A RU 2013146893 A RU2013146893 A RU 2013146893A RU 2013146893/10 A RU2013146893/10 A RU 2013146893/10A RU 2013146893 A RU2013146893 A RU 2013146893A RU 2013146893 A RU2013146893 A RU 2013146893A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reagent solution
immiscible intermediate
reaction zone
chemically
reaction
Prior art date
Application number
RU2013146893/10A
Other languages
English (en)
Inventor
Райнхольд ВИМБЕРГЕР-ФРИДЛЬ
ДЕР ЗАГ Питер Ян ВАН
Эва СЕРВОЛИ
Original Assignee
Конинклейке Филипс Н.В.
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 Конинклейке Филипс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Н.В.
Publication of RU2013146893A publication Critical patent/RU2013146893A/ru

Links

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
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6869—Methods for sequencing
    • 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
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502769—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by multiphase flow arrangements
    • B01L3/502784—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by multiphase flow arrangements specially adapted for droplet or plug flow, e.g. digital microfluidics
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/08—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a stream of discrete samples flowing along a tube system, e.g. flow injection analysis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0673—Handling of plugs of fluid surrounded by immiscible fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/16—Reagents, handling or storing thereof
    • 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
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
    • B01L2300/0636—Integrated biosensor, microarrays
    • 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
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/088—Channel loops
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0487—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure fluid pressure, pneumatics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
    • B01L7/52—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)

Abstract

1. Способ проведения молекулярных реакций в устройстве, содержащий следующие стадии:(a) введения одного или более растворов реагентов и несмешивающейся промежуточной жидкости в устройство, причем устройство содержит подложку, на которой иммобилизованы химически или биохимически распознаваемые элементы;(b) проведения молекулярных реакций между указанными иммобилизованными химически или биохимически распознаваемыми элементами и растворами реагентов или на указанных иммобилизованных химически или биохимически распознаваемых элементах в присутствии раствора(ов) реагентов;(c) вытеснения раствора(ов) реагентов, присутствующих на подложке, несмешивающейся промежуточной средой;(d) разделения несмешивающейся промежуточной жидкости и раствора (ов) реагентов, предпочтительно в зоне сбора и регенерации; и(e) повторного использования раствора(ов) реагентов и/или несмешивающейся промежуточной жидкости для одного или более повторений стадий (а)-(е).2. Способ по п. 1, дополнительно включающий стадию промывки указанной подложки промывным буфером, причем указанный промывной буфер отделен от указанного раствора(ов) реагентов несмешивающейся промежуточной жидкостью.3. Способ по п. 1, дополнительно включающий стадию определения состояния или результата указанной молекулярной реакции, предпочтительно оптическими и/или электрическимисредствами.4. Способ по п. 1, где указанная стадия вытеснения (с) должна проводиться посредством пневмопривода, перистальтического привода, поршневого привода и активированного мембранного привода или с применением направленного вакуума.5. Способ по п. 1, где указанная стадия разделения (d) дол�

Claims (15)

1. Способ проведения молекулярных реакций в устройстве, содержащий следующие стадии:
(a) введения одного или более растворов реагентов и несмешивающейся промежуточной жидкости в устройство, причем устройство содержит подложку, на которой иммобилизованы химически или биохимически распознаваемые элементы;
(b) проведения молекулярных реакций между указанными иммобилизованными химически или биохимически распознаваемыми элементами и растворами реагентов или на указанных иммобилизованных химически или биохимически распознаваемых элементах в присутствии раствора(ов) реагентов;
(c) вытеснения раствора(ов) реагентов, присутствующих на подложке, несмешивающейся промежуточной средой;
(d) разделения несмешивающейся промежуточной жидкости и раствора (ов) реагентов, предпочтительно в зоне сбора и регенерации; и
(e) повторного использования раствора(ов) реагентов и/или несмешивающейся промежуточной жидкости для одного или более повторений стадий (а)-(е).
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий стадию промывки указанной подложки промывным буфером, причем указанный промывной буфер отделен от указанного раствора(ов) реагентов несмешивающейся промежуточной жидкостью.
3. Способ по п. 1, дополнительно включающий стадию определения состояния или результата указанной молекулярной реакции, предпочтительно оптическими и/или электрическими
средствами.
4. Способ по п. 1, где указанная стадия вытеснения (с) должна проводиться посредством пневмопривода, перистальтического привода, поршневого привода и активированного мембранного привода или с применением направленного вакуума.
5. Способ по п. 1, где указанная стадия разделения (d) должна проводиться путем обеспечения возможности гравитационного разделения указанного раствора или растворов реагентов и указанной несмешивающейся промежуточной жидкости.
6. Устройство для проведения молекулярной реакции, содержащее:
(a) реакционную зону, содержащую подложку, на которой иммобилизованы химически или биохимически распознаваемые элементы;
(b) резервуары и жидкостные соединения, позволяющие раствору реагентов, несмешивающейся промежуточной жидкости и, необязательно, промывному буферу проходить через реакционную зону, причем указанная несмешивающаяся промежуточная жидкость способна вытеснять указанный раствор реагентов из указанной реакционной зоны; и
(c) зону сбора и регенерации, в которой несмешивающаяся промежуточная жидкость и раствор реагентов могут разделяться посредством гравитационного разделения, что позволяет повторно использовать несмешивающуюся промежуточную жидкость и раствор реагентов путем возврата разделенных сред в реакционную зону, причем указанная зона сбора и регенерации необязательно содержит один вход, соединенный с реакционной зоной, и два выхода,
соединенных с резервуаром для раствора реагентов и резервуаром для несмешивающейся промежуточной жидкости, соответственно.
7. Устройство для проведения молекулярной реакции, содержащее:
(a) реакционную зону, содержащую подложку, на которой иммобилизованы химически или биохимически распознаваемые элементы;
(b) резервуары и жидкостные соединения, позволяющие раствору реагентов, несмешивающейся промежуточной жидкости и, необязательно, промывному буферу проходить через реакционную зону, причем указанная несмешивающаяся промежуточная жидкость способна вытеснять указанный раствор реагентов из указанной реакционной зоны; и
(c) модуль перенаправления и распределения, который детектирует переход от несмешивающейся промежуточной жидкости к раствору(ам) реагентов и разделяет указанную жидкость и раствор(ы), что позволяет повторно использовать несмешивающуюся промежуточную жидкость и раствор реагентов, возвращая разделенные среды в реакционную зону,
причем указанный модуль перенаправления и распределения необязательно содержит один вход, соединенный с реакционной зоной, и два выхода, соединенных с резервуаром для раствора реагентов и резервуаром для несмешивающейся промежуточной жидкости, соответственно.
8. Способ по п. 1 или устройство по п. 6 или 7, где указанное устройство представляет собой микрофлюидное устройство, предпочтительно, встроенный микрофлюидный картридж.
9. Способ по п. 1 или устройство по п. 6 или 7, где указанная молекулярная реакция представляет собой реакцию секвенирования или реакцию синтеза нуклеиновой кислоты.
10. Применение несмешивающейся промежуточной жидкости для вытеснения раствора реагентов, присутствующего в реакционной зоне, в микрофлюидное устройство из указанной подложки реакционной зоны, причем реакционная зона содержит подложку с химически или биохимически распознаваемыми элементами, чтобы сделать указанные химически или биохимически распознаваемые элементы активными (химически).
11. Способ по п. 1, устройство по п. 6 или 7 или применение по п. 10, где указанные химически или биохимически распознаваемые элементы являются нуклеиновыми кислотами, пептидами, полипептидами, углеводами, их модифицированными версиями, набором нуклеиновых кислот, пептидов, полипептидов, углеводов или их модифицированных версий или любой их комбинацией.
12. Способ по п. 1, устройство по п. 6 или 7 или применение по п. 10, где указанная несмешивающаяся промежуточная жидкость содержит (пер)фторированные углеводороды и/или (пер)фторированные силиконы или состоит из них, предпочтительно содержит (пер)фторированные насыщенные углеводороды или состоит из них.
13. Способ по п. 1, устройство по п. 6 или 7 или применение по п. 10, где указанная несмешивающаяся промежуточная жидкость имеет вязкость менее примерно 0,1 Па·с, плотность более, чем примерно 1100 кг/л, точку кипения выше чем примерно 50 °С и
растворимость в воде менее примерно 1%.
14. Способ по п. 1, устройство по п. 6 или 7 или применение по п. 10, где указанная несмешивающаяся промежуточная жидкость представляет собой Fluorinert Electronic Liquid FC-40.
15. Применение устройства по любому из пп. 6-9, 11, 12, 13 или 14 для проведения реакции секвенирования или реакции синтеза нуклеиновой кислоты.
RU2013146893/10A 2011-03-22 2012-03-20 Способ проведения молекулярных реакций с использованием несмешивающихся промежуточных жидкостей RU2013146893A (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11159123.6 2011-03-22
EP11159123A EP2502674A1 (en) 2011-03-22 2011-03-22 Method for performing molecular reactions by using immiscible intermediate fluids
PCT/IB2012/051319 WO2012127413A1 (en) 2011-03-22 2012-03-20 Method for performing molecular reactions by using immiscible intermediate fluids

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2013146893A true RU2013146893A (ru) 2015-04-27

Family

ID=44681477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013146893/10A RU2013146893A (ru) 2011-03-22 2012-03-20 Способ проведения молекулярных реакций с использованием несмешивающихся промежуточных жидкостей

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20140017687A1 (ru)
EP (2) EP2502674A1 (ru)
JP (1) JP2014510281A (ru)
CN (1) CN103459035A (ru)
RU (1) RU2013146893A (ru)
WO (1) WO2012127413A1 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI3030645T3 (fi) * 2013-08-08 2023-02-10 Fluidijärjestelmä reagenssien toimittamiseen virtauskennoon
CN115786089A (zh) * 2016-12-01 2023-03-14 新型微装置有限责任公司 用于复杂样品处理的自动化现场测试装置及其使用方法
CA3078976A1 (en) 2017-11-09 2019-05-16 Visby Medical, Inc. Portable molecular diagnostic device and methods for the detection of target viruses
US11426723B2 (en) 2018-10-05 2022-08-30 Illumina, Inc. System and method for sequestered wash buffered reuse
NL2021970B1 (en) * 2018-10-05 2020-05-12 Illumina Inc System and method for sequestered wash buffered reuse
CN113557090B (zh) * 2019-03-18 2024-03-22 赛卢拉研究公司 成分进入流体的精确递送

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4526754A (en) * 1982-07-30 1985-07-02 Technicon Instruments Corporation Sample transport system
US5149658A (en) * 1987-07-14 1992-09-22 Technicon Instruments Corporation Method for the separation and/or formation of immiscible liquid streams
WO1997039359A1 (en) * 1996-04-15 1997-10-23 Dade International Inc. Apparatus and method for analysis
US5777121A (en) * 1996-06-28 1998-07-07 University Of Pittsburgh Fluorous reaction systems
US6875619B2 (en) * 1999-11-12 2005-04-05 Motorola, Inc. Microfluidic devices comprising biochannels
US6610499B1 (en) * 2000-08-31 2003-08-26 The Regents Of The University Of California Capillary array and related methods
EP1281966A3 (en) * 2001-07-30 2003-06-18 Fuji Photo Film Co., Ltd. Method and apparatus for conducting a receptor-ligand reaction
EP1521631B1 (de) * 2002-05-24 2011-07-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum mischungsfreien übertragen von heterogenen flüssigkeiten in mikrokanälen
KR20070037432A (ko) * 2004-01-15 2007-04-04 도꾸리쯔교세이호징 가가꾸 기쥬쯔 신꼬 기꼬 화학 분석장치 및 화학 분석방법
US8354069B2 (en) * 2005-03-08 2013-01-15 Authentix, Inc. Plug flow system for identification and authentication of markers
US7704457B2 (en) * 2005-11-18 2010-04-27 Patton Charles J Automatic, field portable analyzer using discrete sample aliquots
US8613889B2 (en) * 2006-04-13 2013-12-24 Advanced Liquid Logic, Inc. Droplet-based washing
JP5188314B2 (ja) * 2008-08-04 2013-04-24 キヤノン株式会社 生体高分子検査装置及びその方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014510281A (ja) 2014-04-24
EP2688673A1 (en) 2014-01-29
EP2502674A1 (en) 2012-09-26
US20140017687A1 (en) 2014-01-16
CN103459035A (zh) 2013-12-18
WO2012127413A1 (en) 2012-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013146893A (ru) Способ проведения молекулярных реакций с использованием несмешивающихся промежуточных жидкостей
US10167505B2 (en) Integrated sequencing apparatuses and methods of use
Wen et al. Microfluidic-based DNA purification in a two-stage, dual-phase microchip containing a reversed-phase and a photopolymerized monolith
US10898899B2 (en) Method and device for separating immiscible liquids to effectively isolate at least one of the liquids
EP1989529A1 (en) Method of processing a biological and/or chemical sample
JP2014176304A (ja) 核酸増幅反応用カートリッジ
CN103191792B (zh) 一种用于微球多元生物检测的微流控芯片
JP2014176305A (ja) 核酸増幅反応用カートリッジ
CN101221167A (zh) 一种毛细管微流控芯片
JP2014176306A (ja) 核酸増幅反応用カートリッジ
WO2021103970A1 (zh) 一种微流控芯片的使用方法及其装置
CN1791509A (zh) 检测和分析病原体的方法和设备
WO2018196265A1 (zh) 基因检测芯片、其检测方法、制作方法及微流控芯片系统
CN103232613B (zh) 双亲性寡肽对聚甲基丙烯酸甲酯微流控芯片表面改性方法
JP2008139096A (ja) 生化学反応カートリッジの検査方法および検査装置と生化学処理装置
Wang et al. A miniaturized analysis system composed of monolith-based microchip electrochromatography coupled with on-line chemiluminescence detection for amino acids
US20060286596A1 (en) Method and apparatus for separating and purifying biopolymers
CN107937242B (zh) 一种基于纸基的dna电固相萃取方法与装置
CN202400998U (zh) 蛋白电泳分离装置
JP4039297B2 (ja) 磁気ビーズに固定の生体高分子の抽出方法および抽出装置
JP4228283B2 (ja) 生体高分子の抽出方法および抽出装置
CN202822866U (zh) 层析柱上样器
WO2009128009A1 (en) Flow-through biosensor
Tian et al. Genetic Analysis in Miniaturized Electrophoresis Systems
GB2538357A (en) Purification unit for increasing the purity of at least one substance taken from a sample liquid, purification apparatus, method for operating a purification

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20160708