TW201736602A - 用於生物樣品篩選的多功能微流體設備 - Google Patents

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Abstract

本文公開能夠分離核酸、純化核酸、進行聚合酶鏈式反應(PCR)、核酸原位雜交、螢光信號檢測及類似物的多功能微流體設備。裝置包括多個試劑室、樣品輸入、反應室、檢測室和廢物室的集成；其中該多個試劑室流體式連接到反應室，並且配置成存儲多個試劑；其中樣品輸入流體式連接到反應室，並且配置成接收樣品；其中廢物室流體式連接到反應室並且配置成從反應室接收反應廢物。

Description

用於生物樣品篩選的多功能微流體設備
本文的公開涉及用於生物樣品篩選的設備，特別是能夠分離核酸、純化核酸、進行聚合酶鏈式反應(PCR)、核酸原位雜交、螢光信號檢測及類似物的多功能微流體設備。
微流體晶片或晶片實驗室(LOC)是例如在化學、光學、生物學和物理學領域中在僅僅幾毫米至幾釐米的單個晶片上集成一個或若干實驗室功能來實現自動和高輸送量篩選的設備。微流體技術實現對少至幾微微升的極小流體量的處理和研究。技術可以用於構造具有核酸的分離、純化和從生物樣品識別靶分子的集成功能的微型化學或生物晶片實驗室。
微流體晶片設備在使診斷化驗微型化方面可是有用的。例如微流體晶片設備可以在沒有先進設備的領域中用於篩選生物樣品，或被不在診所或醫院或住在醫療衛生資源有限的區域內的患者所使用。微流體晶片設備還因為下列優勢而可以在大型基因組篩選項目或基因檢測中心使用：低流體量消耗、較低試劑成本、較少的診斷所需樣品量、由於短擴散距離引起的較快且較簡單的分析和回應時間、快速加熱、較好的系統控制(因為系統的較快回應)、由於很多功能性集成和小的容量引起的緊湊系統、由於緊湊引起的大規模並行化，其允許高輸送量分析和相對較低的製造成本以及能夠大規模生產。
本文公開這樣的裝置，其包括：多個試劑室、樣品輸入、反應室、檢測室和廢物室的集成；其中該多個試劑室流體式連接到反應室，並且配置成存儲多個試劑；其中樣品輸入流體式連接到反應室，並且配置成接收樣品；其中廢物室流體式連接到反應室並且配置成從反應室接收反應廢物。
根據實施例，裝置進一步包括混合通道，其中該混合通道流體式連接到多個試劑室並且配置成使流過混合通道的流體混合。
根據實施例，反應室的側壁包括朝向反應室內部的凸起。
根據實施例，多個試劑室配置成耦合於一個或多個致動器，其中這些致動器配置成在多個試劑室與反應室之間主動輸送流體。
根據實施例，一個或多個致動器包括注射器或微型泵。
根據實施例，檢測室配置成耦合於致動器，其配置成主動將流體從檢測室輸送到裝置外部。
根據實施例，裝置進一步包括出口室；其中該出口室流體式連接到檢測室；其中出口室配置成耦合於致動器，其配置成主動將流體從檢測室輸送到出口室。
根據實施例，致動器包括注射器或微型泵。
根據實施例，反應室包括在反應室的底部處的第一開口，並且該第一開口流體式連接到多個試劑室；其中反應室包括在反應室的底部處的第二開口，並且該第二開口流體式連接到檢測室，其中反應室包括遠離反應室底部的第三開口，並且該第三開口流體式連接到廢物室。
根據實施例，裝置進一步包括毛細管通道，其配置成通過毛細管力被動將流 體從樣品輸入輸送到反應室。
根據實施例，裝置進一步包括一個或多個通道，其配置成在多個試劑室與反應室之間輸送流體，或將流體從反應室輸送到廢物室。
根據實施例，裝置進一步包括這樣的通道，其配置成將流體從反應室輸送到檢測室。
根據實施例，裝置進一步包括頂蓋板，並且該頂蓋板包括用於收容樣品的開口。
根據實施例，裝置進一步包括從廢物室到裝置外部的氣孔。
根據實施例，裝置包括從由聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯組成的組選擇的材料。
根據實施例，裝置配置成從樣品提取核酸並且使其純化。
根據實施例，裝置配置成進行聚合酶鏈式反應(PCR)。
根據實施例，裝置配置成進行核酸原位雜交。
根據實施例，檢測室包括分子陣列。
根據實施例，分子陣列包括單鏈核酸序列，其依次與感興趣的預定核酸分子互補。
本文公開使用所述裝置用於提取核酸的方法，其包括：向反應室添加樣品；向反應室添加來自多個試劑室中的一個的裂解緩衝液；向反應室添加磁珠溶液並且通過使核酸與磁珠締合來提取核酸；向反應室施加磁場來將磁珠上的核酸固定到反應室底部；向反應室添加清洗緩衝液並且將細胞裂解物清洗到廢物室；添加洗脫緩衝液來使核酸從磁珠釋放；向反應室施加磁場來將磁珠固定到 反應室底部；獲得核酸。
本文公開使用權利要求1的裝置用於擴增核酸的方法，其包括：向檢測室添加樣品或在檢測室中獲得核酸；向檢測室添加PCR試劑；通過使檢測室的溫度迴圈來進行PCR；獲得擴增核酸。
本文公開使用權利要求1的裝置用於檢測感興趣核酸的方法，其包括：向檢測室添加樣品或在檢測室中獲得核酸；其中檢測室包括作為探針用於原位雜交反應的分子陣列；向檢測室添加變性緩衝液；使檢測室經受變性溫度並且使樣品中的雙鏈核酸分離成單鏈核酸；使檢測室經受退火溫度並且用分子陣列中的互補單鏈探針來使單鏈核酸退火；向檢測室添加清洗緩衝液；檢測感興趣核酸。
10‧‧‧多功能微流體裝置
30‧‧‧結構
40‧‧‧裝置
41‧‧‧頂蓋板
42‧‧‧中間層級
43‧‧‧底板
50‧‧‧裝置
60‧‧‧裝置
70‧‧‧裝置
80‧‧‧裝置
101A‧‧‧試劑室
101B‧‧‧試劑室
102‧‧‧樣品輸入
103‧‧‧反應室
104‧‧‧檢測室
105‧‧‧廢物室
106‧‧‧致動器
108‧‧‧混合通道
301A、301B、301C、301D、301E、301F、301G、301H‧‧‧試劑室
302‧‧‧樣品輸入
303‧‧‧反應室
401A、401B、401C、401D、401E、401F、401G、401H‧‧‧試劑室
402‧‧‧樣品輸入
403‧‧‧反應室
404‧‧‧檢測室
405‧‧‧廢物室
406‧‧‧出口室
408‧‧‧混合通道
411‧‧‧開口
503‧‧‧反應室
501A、501B、501C、501D、501E、501F、501G、501H‧‧‧試劑室
603‧‧‧反應室
601A、601B、601C、601D、601E、601F、601G、601H‧‧‧試劑室
711‧‧‧載物片
3011‧‧‧通道
3021‧‧‧樣品通道
3031、3032、3033、3034‧‧‧凸起
4031‧‧‧第一開口
4032‧‧‧第二開口
4033‧‧‧第三開口
4041‧‧‧第一開口
4042‧‧‧第二開口
5011、5012、5013、5014、5015、5016、5017、5018‧‧‧唯一通道
6019‧‧‧公共通道
1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7‧‧‧試劑室
1-8‧‧‧樣品輸入
1-9‧‧‧毛細管通道
1-10‧‧‧反應室
1-12‧‧‧廢物室
1-14‧‧‧檢測室
1-15‧‧‧出口室
1-17‧‧‧混合通道
圖1A是示意示出根據實施例的多功能微流體裝置中的各種部件的流程圖。
圖1B是示意示出根據實施例在另一個多功能微流體裝置中的各種部件的流程圖。
圖2A示意示出根據實施例的多功能微流體裝置的一個佈局的橫截面圖。
圖2B示意示出根據實施例的多功能微流體裝置的另一個佈局的橫截面圖。
圖3示意示出根據實施例具有多層結構的多功能微流體裝置的爆炸圖。
圖4A示意示出根據圖3中的實施例的多功能微流體裝置的頂蓋的頂視圖。
圖4B示意示出根據圖3中的實施例的多功能微流體裝置的第一層的頂視圖。
圖4C示意示出根據圖3中的實施例的多功能微流體裝置的第二層的頂視 圖。
圖4D示意示出根據圖3中的實施例的多功能微流體裝置的底板的頂視圖。
圖5A示意示出根據實施例具有試劑室的備選設置的多功能微流體裝置的另一個佈局的橫截面圖。
圖5B示意示出根據實施例具有試劑室的備選設置的多功能微流體裝置的另一個佈局的橫截面圖。
圖6A-6D分別示意示出根據各種實施例的多功能微流體裝置的混合通道的佈局的橫截面圖。
圖7A-7B分別示意示出根據各種實施例的多功能微流體裝置的檢測室的佈局的橫截面圖。
圖8示意示出根據實施例的多功能微流體裝置的佈局。
本公開提供多功能微流體設備或裝置，其可以從例如血液、唾液、尿液或細菌培養等生物樣品提取核酸並且使其純化，並且可以基於PCR、螢光PCR、RT-PCR等來擴增核酸，並且可以通過原位雜交或其他反應來識別一個或多個靶片段的存在。圖1A-1B示意示出多功能微流體裝置10，其包括多個試劑室101A、101B、反應室103、檢測室104和廢物室105。
試劑室流體式連接到反應室並且可以存儲用於核酸分離、純化和識別的試劑。如在圖2A-2B中示出的，八個試劑室301A、301B、301C、301D、301E、301F、301G、301H每個通過通道3011流體式連接到反應室。試劑室的數量通常基於要進行的反應或篩選的類型而預定。可以提供試劑室的各種設置。在一個示例中， 試劑室501A、501B、501C、501D、501E、501F、501G、501H中的每個分別可以採用它的唯一通道5011、5012、5013、5014、5015、5016、5017、5018接近反應室503，如在根據圖5A的實施例的裝置50中示出的。備選地，試劑室601A、601B、601C、601D、601E、601F、601G、601H中的每個可以共用公共通道6019的一段來接近反應室603，如在根據圖5B中示出的實施例的裝置60中示出的。在圖5中未示出裝置中的其他部件。
如在圖1A中示出的，裝置10可以從樣品輸入102接收樣品。樣品輸入可以包括存儲空間，用於收容例如血液或唾液樣品等生物樣品。如在圖2A中示出的，樣品輸入302通過樣品通道3021流體式連接到反應室303，該樣品通道3021通過毛細管力被動將樣品從樣品輸入302輸送到反應室303。備選地，如在圖2B中示出的，樣品輸入可以是反應室303上的開口302。其他設計也是適合的。例如，如在圖3、圖4A、圖4B和圖4C中示出的，裝置40包括頂蓋板41、中間層級42和底板43。在使用期間，樣品可以通過頂蓋板41上的開口411添加到中間層級42中的樣品輸入402內。備選地，在另一個實施例中，樣品可以通過定位在反應室頂部上的頂蓋板上的開口直接添加到反應室內。
如在圖1A中示出的，裝置10還可以具有混合通道108，其使多個試劑室101流體式連接到反應室103。混合通道可以具有適合於流體混合的各種形狀和設計。當在使用中時，用戶可以通過使用耦合於試劑室的致動器106來將試劑推動通過混合通道108進入反應室103而實現額外混合、將試劑抽回試劑室並且還要重複幾次。致動器可以通過不同室之間的通道在裝置內實現主動流體輸送，這與通過毛細管力的被動流體輸送形成對比。如在圖6A-6D中示出的，根據各種實施例，混合通道可以是具有多圈的90度角、U形通道、鋸齒形通道或在其內壁上具有多個內部凸起板的筆直細長通道。備選地，在如在圖1B中示出 的裝置中可以省略混合通道，並且用戶通過使用耦合於試劑室的致動器而仍可以提供試劑和樣品的混合。這樣的致動器可以是注射器或微型泵。
在如在圖2A-2B中示出的其他實施例中，混合功能可以由反應室303上的結構30實現。例如，如在圖2A中的實施例中示出的，反應室的側壁包括朝向反應室內部的凸起3031、3032、3033和3034。凸起3031、3032、3033和3034包括多圈的90度角。在反應室的側壁上也可以設計其他類型的凸起用於實現流體混合功能。
如在圖3中示出的，在一個實施例中，頂蓋板41和底板43可以由適合的材料製成，其包括但不限於玻璃。中間層級42可以由適合的材料製成，其包括但不限於玻璃或聚合物(例如聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯)。在一個示例中，當要對裝置進行PCR反應時，檢測室包括具有適合於進行PCR的熱導率的材料。當要進行螢光信號檢測時，檢測室包括允許有在從200納米到900納米的波長範圍內的透光率的材料。
如在圖4B-4C中示出的，在一個實施例中，反應室403包括在反應室403的底部處的第一開口4031，並且該第一開口4031通過混合通道408流體式連接到多個試劑室401A-401H。反應室403包括在反應室的底部處的第二開口4032，並且該第二開口流體式連接到檢測室404。此外，反應室403包括遠離反應室底部的第三開口4033，並且該第三開口4033流體式連接到廢物室405。在一個示例中，第三開口4033可以在反應室403頂部處。
如在圖4B-4C中示出的，檢測室404可以包括在檢測室404的底部處的第一開口4041，並且該第一開口4041流體式連接到反應室403。檢測室404可以包括在檢測室404的底部處的第二開口4042，並且該第二開口4042流體式連接到 出口室406。
為了實現緊湊設計，可以提供各種佈局，其包括但不限於多個層狀裝置。在如在圖4B-4C中示出的一個示例中，廢物室405可以部分在混合通道408頂部堆疊。組成室的堆疊可以節省空間並且減少製造成本。
多種檢測化驗可以設計成用裝置進行。例如，裝置可以配置成進行核酸原位雜交；並且如此，檢測室可以具有預塗在附加到檢測室的一個或多個載物片711上的分子陣列，如在圖7A中示出的。備選地，裝置可以配置成進行聚合酶鏈式反應(PCR)，並且檢測室可以是單個室，如在圖7B中示出的。
可以用裝置進行各種操作或反應。使用下文公開的裝置的方法的實施例是為了說明目的並且不意在為限制性的。可設想可以實現裝置結構的變化來實施相同或相似操作或反應。
本文公開使用裝置從血液樣品提取基因組DNA並且使其純化的第一實施例。
在使用裝置前，可以用應用所需要的多個試劑來預填充它。在該實施例中，多個試劑室可以用來自Thermo Fisher Scientific Inc.的GeneCatcher gDNA Blood Kit來預填充以用於基因組DNA提取。理論上，也可以使用適合於血液樣品的任何基因組DNA提取試劑盒。作為示例，如在圖8中示出的，試劑室1-1用2.5ml裂解緩衝液L13預填充；試劑室1-2用100μL磁珠預填充；試劑室1-3用0.5mL蛋白酶緩衝液預填充；試劑室1-4用20μL蛋白酶預填充；試劑室1-5用1mL 100%異丙醇(IPA)預填充；試劑室1-6用150μL清洗緩衝液預填充；並且試劑室1-7用250μL洗脫緩衝液預填充。
在使用裝置80期間，首先向樣品輸入1-8添加0.3-1mL血液樣品。樣品通 過毛細管通道1-9從樣品輸入輸送到反應室1-10。使用例如耦合於試劑室1-1的注射器等致動器通過混合通道1-17將試劑室1-1中的裂解緩衝液注入反應室1-10，並且將裂解緩衝液與樣品混合。因為檢測室1-14和出口室1-15處於封閉模式，試劑與樣品的混合物未進入檢測室。如本文使用的，封閉模式可以是在通道內使用閥的結果，或通過封閉室(例如檢測室1-15)中的空氣壓力來實現。通過壓力移動的多餘空氣可以進入廢物室並且通過廢物室1-12上的氣孔到裝置外部。
接著為了結合DNA，使用耦合於試劑室1-2的注射器來將試劑室1-2中預填充的磁珠溶液輸送到反應室1-10來獲得磁珠-樣品-裂解緩衝液混合物。為了很好混合，用戶可以對注射器來回抽取幾次使得混合物在反應室1-10與試劑室1-2之間移動。在混合和短的培育期後，施加磁場來將與基因組DNA締合的磁珠固定到反應室1-10的底部。施加磁場可以通過使用合適的磁體來進行。接著，為了使DNA純化，使用耦合於試劑室1-3的注射器來將蛋白酶緩衝液從試劑室1-3輸送到反應室1-10。隨著正確控制添加的蛋白酶緩衝液的容量和設計適合大小的廢物室，包含細胞裂解物的上清液中基本上所有(至少90%)內含物可以通過注入蛋白酶緩衝液而被擠進廢物室1-12。接著，使用耦合於試劑室1-4的注射器將蛋白酶從試劑室1-4輸送到反應室1-10。去除磁場使得磁珠可以在蛋白酶緩衝液中變成懸浮。使用耦合於試劑室1-4的注射器來使內含物充分混合。通過例如將裝置放置到具有適合溫度(例如65℃)的加熱恒溫箱來調整反應室的溫度並且持續適合的時間量(例如10分鐘)繼續培養。核酸可以通過蛋白酶的酶解而從它的結合蛋白質釋放。在培養後，施加磁場來將與基因組DNA締合的磁珠固定到反應室的底部。通過使用耦合於試劑室1-5的注射器將試劑室1-5中的IPA輸送到反應室來繼續DNA純化，反應室同時將所有內含物移到廢物室。將清洗 緩衝液從試劑室1-6輸送到反應室。去除磁場，並且將洗脫緩衝液從試劑室1-7輸送到反應室1-10。將裝置的溫度調整到65℃並且持續適合時間量繼續培養使得純化DNA從磁珠洗脫。施加磁場，並且通過將耦合於出口室1-15的注射器抽回並且使基因組DNA移到出口室來獲得純化NDA。純化基因組DNA可以用於任何後續反應，例如酶解、PCR、qPCR等。
本文公開使用裝置以通過PCR使來自血液樣品的基因組DNA擴增的第二實施例。
裝置可以設想成對於裝置上的PCR擴增反應具有多個工作模式。第一工作模式對裝置提供試劑室中的預填充PCR試劑。範本DNA(即，要擴增的DNA)可以在試劑室中的一個中被預填充，或通過樣品輸入而添加。在開始PCR之前，根據需要相繼將PCR試劑從試劑室輸送到反應室並且充分混合。添加範本DNA並且很好混合。將耦合於出口室的注射器抽回並且使範本DNA和試劑的混合物移動到檢測室，其由具有適合於進行聚合酶鏈式反應(PCR)的熱導率的材料製成。將裝置放置到具有溫度控制模組以通過使反應室的溫度迴圈來進行所需要的PCR反應的PCR迴圈器設備。在完成PCR後，可以從裝置提取擴增DNA。
備選地，在第二工作模式中，範本DNA自身通過使用裝置結合如上文描述的純化試劑盒所描述的過程來純化。裝置不僅用DNA純化試劑來預填充而且還用試劑室中的PCR試劑預填充。在獲得純化基因組DNA並且使它移動到檢測室後，根據需要相繼將PCR試劑從試劑室輸送到反應室並且充分混合。將耦合於出口室的注射器抽回並且進一步使PCR試劑的混合物移動到檢測室。可以對如上文描述的裝置的檢測室進行PCR。
作為另外的備選，裝置不必具有預填充的PCR試劑。例如，第三工作模式 將外部PCR試劑和範本DNA添加到裝置內。PCR試劑和DNA範本可以根據PCR反應指令在常規實驗室條件下在管中預混合來獲得主混合物。然後可以通過樣品輸入向裝置添加適量主混合物，並且通過毛細管力通過被動輸送將其抽入反應室。主混合物可以通過將耦合於出口室的注射器抽回而進一步移動到檢測室。可以對如上文描述的裝置的檢測室進行PCR。
作為另一個示例，第四工作模式向反應室中的現有純化DNA提供外部PCR試劑。沒有DNA範本的PCR試劑可以根據PCR反應指令在常規實驗室條件下在管中預混合來獲得主PCR試劑混合物。在使用例如如上文描述的磁珠提取試劑盒獲得純化基因組DNA後，可以通過樣品輸入向裝置添加適量主PCR試劑並且通過毛細管力通過被動輸送將其抽入反應室。然後通過使用耦合於出口室的注射器使純化基因組DNA和主PCR試劑混合物混合並且將它們輸送到檢測室。可以對如上文描述的裝置的檢測室進行PCR。
本文公開使用裝置以通過原位雜交從血液樣品識別靶DNA片段的第三實施例。
裝置可以包括檢測室、作為探針以用於原位雜交反應或螢光信號檢測的分子陣列。探針可以包括可適合於與感興趣的基因組DNA雜交的小的DNA片段庫。探針可以預塗在檢測室中的基質上。可以根據裝置的預定檢驗或篩選目的來預選探針。純化基因組DNA樣品可以通過在正常實驗室條件下由螢光基團標記以用於螢光信號檢測。為了在純化基因組DNA樣品內檢測感興趣靶，樣品可以通過樣品輸入添加到裝置，並且被抽入具有預塗分子探針的檢測室。裝置可以包括試劑室中適合於雜交反應的多個預填充試劑。裝置可以通過輸送雜交緩衝液並且使其與檢測室中的基因組DNA混合而經受原位雜交。然後使檢測室在 溫度控制器上經受例如92℃的變性溫度使得雙鏈基因組DNA變成單鏈。使檢測室經受例如60℃的退火溫度使得感興趣的靶DNA可以用設計的具有序列互補的DNA探針退火。將清洗緩衝液從試劑室輸送到檢測室來洗掉未結合的基因組DNA。然後感興趣的結合靶DNA可以通過螢光信號檢測來檢測。
儘管本文公開各種方面和實施例，其他方面和實施例對於本領域內技術人員將變得明顯。本文公開的各種方面和實施例是為了說明目的而不意在為限制性的，其真正範圍和精神由下列權利要求指示。
40‧‧‧裝置
41‧‧‧頂蓋板
42‧‧‧中間層級
43‧‧‧底板
402‧‧‧樣品輸入
411‧‧‧開口

Claims (23)

  1. 一種裝置，其包括：多個試劑室、樣品輸入、反應室、檢測室和廢物室的集成；其中所述多個試劑室流體式連接到所述反應室，並且配置成存儲多個試劑；其中所述樣品輸入流體式連接到所述反應室，並且配置成接收樣品；其中所述廢物室流體式連接到所述反應室並且配置成從所述反應室接收反應廢物。
  2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其進一步包括混合通道，其中所述混合通道流體式連接到所述多個試劑室並且配置成使流過所述混合通道的流體混合。
  3. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中所述反應室的側壁包括朝向所述反應室的內部的凸起。
  4. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中所述多個試劑室配置成耦合於一個或多個致動器，其中所述致動器配置成在所述多個試劑室與所述反應室之間主動輸送流體。
  5. 如申請專利範圍第4項之裝置，其中所述一個或多個致動器包括注射器或微型泵。
  6. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中所述檢測室配置成耦合於致動器，其配置成主動將流體從所述檢測室輸送到所述裝置的外部。
  7. 如申請專利範圍第1項之裝置，其進一步包括出口室；其中所述出口室 流體式連接到所述檢測室；其中所述出口室配置成耦合於致動器，其配置成主動將流體從所述檢測室輸送到所述出口室。
  8. 如申請專利範圍第7項之裝置，其中所述致動器包括注射器或微型泵。
  9. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中所述反應室包括在所述反應室的底部處的第一開口，並且所述第一開口流體式連接到所述多個試劑室；其中所述反應室包括在所述反應室的底部處的第二開口，並且所述第二開口流體式連接到所述檢測室；其中所述反應室包括遠離所述反應室的底部的第三開口，並且所述第三開口流體式連接到所述廢物室。
  10. 如申請專利範圍第1項之裝置，其進一步包括毛細管通道，所述毛細管通道配置成通過毛細管力被動將流體從所述樣品輸入輸送到所述反應室。
  11. 如申請專利範圍第1項之裝置，其進一步包括一個或多個通道，所述一個或多個通道配置成在所述多個試劑室與所述反應室之間輸送流體，或將流體從所述反應室輸送到所述廢物室。
  12. 如申請專利範圍第1項之裝置，其進一步包括配置成將流體從所述反應室輸送到所述檢測室的通道。
  13. 如申請專利範圍第1項之裝置，其進一步包括頂蓋板，並且所述頂蓋板包括用於收容所述樣品的開口。
  14. 如申請專利範圍第1項之裝置，其進一步包括從所述廢物室到所述裝置的外部的氣孔。
  15. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中所述裝置包括從由聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯組成的組選擇的材料。
  16. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中所述裝置配置成從所述樣品提取核酸並且使其純化。
  17. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中所述裝置配置成進行聚合酶鏈式反應(PCR)。
  18. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中所述裝置配置成進行核酸原位雜交。
  19. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中所述檢測室包括分子陣列。
  20. 如申請專利範圍第19項之裝置，其中所述分子陣列包括依次與感興趣的預定核酸分子互補的單鏈核酸序列。
  21. 一種使用如申請專利範圍第1項之裝置用於提取核酸的方法，其包括：向所述反應室添加樣品；向所述反應室添加來自所述多個試劑室中的一個的裂解緩衝液；向所述反應室添加磁珠溶液並且通過使核酸與所述磁珠締合來提取核酸；向所述反應室施加磁場來將所述磁珠上的核酸固定到所述反應室的底部；向所述反應室添加清洗緩衝液並且將細胞裂解物清洗到所述廢物室；添加洗脫緩衝液來使核酸從所述磁珠釋放；向所述反應室施加磁場來將所述磁珠固定到所述反應室的底部；獲得所述核酸。
  22. 一種使用如申請專利範圍第1項之裝置用於擴增核酸的方法，其包括：向所述檢測室添加樣品或在所述檢測室中獲得核酸；向所述檢測室添加PCR試劑；通過使所述檢測室的溫度迴圈來進行PCR；獲得擴增核酸。
  23. 一種使用如申請專利範圍第1項之裝置用於檢測感興趣核酸的方法，其包括：向所述檢測室添加樣品或在所述檢測室中獲得核酸；其中所述檢測室包括作為探針用於原位雜交反應的分子陣列；向所述檢測室添加變性緩衝液；使所述檢測室經受變性溫度並且使所述樣品中的雙鏈核酸分離成單鏈核酸；使所述檢測室經受退火溫度並且用所述分子陣列中的互補單鏈探針來使單鏈核酸退火；向所述檢測室添加清洗緩衝液；檢測感興趣核酸。
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