TWI758265B - 原位產生之微流體分析結構，相關套組，及其使用方法 - Google Patents

原位產生之微流體分析結構，相關套組，及其使用方法 Download PDF

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彼得 Ｊ 畢米勒
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Abstract

本文闡述納入固化聚合物網絡之原位產生之微流體捕獲結構、其製備及使用方法、組合物及套組。微流體捕獲結構可有利地用於在微流體環境中實施之分析，從而在分析諸如生物細胞等微小物體中提供靈活度。可在該等微流體捕獲結構內納入分析試劑及分析物。

Description

原位產生之微流體分析結構，相關套組，及其使用方法
在生物科學及相關領域中，具有分析微流體器件內之微小物體之能力可為有用的。本發明之一些實施例包括用於原位產生微流體捕獲結構之裝置及方法。
在一態樣中，提供用於分析微小物體之微流體器件，其包括具有基板及微流體迴路材料之外殼，該外殼界定位於該外殼內之流動區；及佈置於該外殼內之至少一個捕獲結構，其中該至少一個捕獲結構包括固化聚合物網絡，且其中該固化聚合物網絡包括分析試劑及/或分析分析物。在各個實施例中，微流體器件之外殼可包括至少一個隔離圍欄，且至少一個捕獲結構可佈置於至少一個隔離圍欄內。至少一個隔離圍欄可具有分離區及連接區，其中連接區可具有通向流動區之近端開口及通向分離區之遠端開口。在一些實施例中，複數個捕獲結構(例如，2、3、4等)佈置於隔離圍欄之分離區內。在各個實施例中，微流體器件可包括蓋。 在另一態樣中，提供用於分析微流體器件中之微小物體之方法，該微流體器件至少具有第一原位產生之捕獲結構，該方法包括：將微小物體佈置在微流體器件內靠近第一原位產生之捕獲結構之區中，其中該第一原位產生之捕獲結構包括固化聚合物網絡，且另外，其中固化聚合物網絡包括分析試劑。使微小物體(例如生物細胞)釋放或產生分析物；且使分析物及分析試劑相互作用。檢測分析物與分析試劑之相互作用。 在另一態樣中，提供用於製備微流體器件之方法，該微流體器件包括至少第一原位產生之捕獲結構，該方法包括：提供微流體器件，其中微流體器件包含外殼，該外殼包括基板、微流體迴路材料及視情況蓋，該外殼界定流動區；將第一可流動之官能化預聚物引入流動區中；及在外殼內之至少一個選擇區域激活第一可流動之官能化預聚物之固化，藉此於其中形成至少第一原位產生之捕獲結構。可在流動區中形成原位產生之捕獲結構。或者或另外，外殼可包括至少一個以流體方式連接至流動區之隔離圍欄，且可在隔離圍欄(例如，隔離圍欄內之分離區)中形成原位產生之捕獲結構。激活第一可流動之官能化預聚物之固化之步驟可在外殼內(包括複數個隔離圍欄內)之複數個選擇區域及/或一或多個隔離圍欄中之每一者內之複數個選擇區域實施。 在另一態樣中，提供包括以下之套組：具有外殼之微流體器件，該外殼包括基板、微流體迴路材料及視情況蓋，其中外殼界定流動區；及可受控地經激活以形成固化聚合物網絡之官能化預聚物。該套組可進一步包括分析試劑，其可為官能化預聚物之部分，與官能化預聚物混合，或與官能化預聚物分開提供(例如，在單獨小瓶、管中等)。或者，提供包括以下之套組:具有外殼之微流體器件，該外殼包括基板、微流體迴路材料及視情況蓋，其中外殼界定流動區；及佈置於外殼內之至少一個原位產生之捕獲結構，其中至少一個原位產生之捕獲結構包括固化聚合物網絡。套組可進一步包括分析試劑，其可整合至原位產生之捕獲結構或與其締合或其可單獨提供(例如，在小瓶、管中等)。任一套組中之微流體器件可包括外殼內之至少一個隔離圍欄。對於原位產生之捕獲結構已經佈置於微流體器件內之套組而言，原位產生之捕獲結構可位於微流體器件之流動區、隔離圍欄(例如，隔離圍欄內之分離區)或二者內。
本申請案係在35 U.S.C. 119(e)下主張於2015年12月8日提出申請之美國臨時申請案第62/264,665號、於2016年5月9日提出申請之美國臨時申請案第62/333,821號及於2016年11月7日提出申請之美國臨時申請案第62/418,625號之權益的非臨時申請案，該等揭示內容之全文各自以引用方式併入本文中。 本說明書闡述本發明之實例性實施例及應用。然而，本發明並不限於該等實例性實施例及應用或實例性實施例及應用操作或於本文中闡述之方式。此外，圖可顯示簡化或部分視圖，且圖中之元件之尺寸可經放大或以其他方式不按比例。另外，在本文中使用如術語「在……上」、「附接至」、「連接至」、「耦聯至」或類似詞語，一個要素(例如，材料、層、基板等)可在另一要素「上」、與其「附接」、「連接」或「耦聯」，而不管一個要素是否直接在另一要素上、與其附接、連接或耦聯，或一個要素與另一要素之間存在一或多個插入要素。同樣，除非上下文另外指明，否則方向(例如，之上、之下、頂部、底部、側、上、下、下方、上方、上部、下部、水平、垂直、「x」、「y」、「z」等) (若提供)係相對的且僅以舉例方式且為了易於闡釋及論述而不以限制方式提供。另外，在提及要素之清單(例如，元件a、b、c)時，意欲提及包括所列舉要素中之任一者自身、少於所有所列舉要素之任一組合、及/或所有所列舉要素之組合。說明書中之章節劃分僅係為了易於綜述且不限制所論述要素之任一組合。 如本文所用，「實質上」意指足以出於預期目的而工作。因此，術語「實質上」容許自例如熟習此項技術者可預計但不明顯影響整體性能之絕對或完美狀態、尺寸、量測、結果或諸如此類之最小、不顯著之變化。在關於數值或可表示為數值之參數或特徵使用時，「實質上」意指在10%內。 術語「多者(ones)」意指一者以上。 如本文所用術語「複數」可為2、3、4、5、6、7、8、9、10或更大。 如本文所用術語「佈置」在其含義內涵蓋「定位」。 如本文所用，「微流體器件」或「微流體裝置」係包括以下之器件：一或多個經構形以容納流體之離散微流體迴路的，每一微流體迴路包括以流體方式互連之迴路元件，包括但不限於區、流動路徑、通道、室及/或圍欄；及至少一個埠，其經構形以容許流體(及視情況，懸浮於流體中之微小物體)流入及/或流出微流體器件。通常，微流體器件之微流體迴路包括流動區(其可包括微流體通道)及至少一個室，且容納小於約1 mL (例如小於約750、500、250、200、150、100、75、50、25、20、15、10、9、8、7、6、5、4、3或2 µL)之體積之流體。在某些實施例中，微流體迴路容納約1-2、1-3、1-4、1-5、2-5、2-8、2-10、2-12、2-15、2-20、5-20、5-30、5-40、5-50、10-50、10-75、10-100、20-100、20-150、20-200、50-200、50-250或50-300 µL。微流體迴路可經構形以以流體方式與微流體器件中之第一埠(例如，入口)連接之第一末端及以流體方式與微流體器件中之第二埠(例如，出口)連接之第二末端。 如本文所用，「奈米流體器件」或「奈米流體裝置」一類具有微流體迴路之微流體器件，該微流體迴路含有至少一個經構形以容納小於約1 µL (例如小於約750、500、250、200、150、100、75、50、25、20、15、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1 nL或更小)之體積之流體之迴路元件。奈米流體器件可包含複數個迴路元件(例如，至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、50、75、100、150、200、250、300、400、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、6000、7000、8000、9000、10,000或更多個)。在某些實施例中，至少一個迴路元件中之一或多者(例如，全部)經構形以容納約100 pL至1 nL、100 pL至2 nL、100 pL至5 nL、250 pL至2 nL、250 pL至5 nL、250 pL至10 nL、500 pL至5 nL、500 pL至10 nL、500 pL至15 nL、750 pL至10 nL、750 pL至15 nL、750 pL至20 nL、1至10 nL、1至15 nL、1至20 nL、1至25 nL或1至50 nL之體積之流體。在其他實施例中，至少一個迴路元件中之一或多者(例如，全部)經構形以容納約20 nL至200nL、100至200 nL、100至300 nL、100至400 nL、100至500 nL、200至300 nL、200至400 nL、200至500 nL、200至600 nL、200至700 nL、250至400 nL、250至500 nL、250至600 nL或250至750 nL之體積之流體。 如本文所用之「微流體通道」或「流動通道」係指長度顯著長於水平及垂直尺寸二者之微流體器件之流動區。舉例而言，流動通道可為水平或垂直尺寸之長度之至少5倍，例如至少10倍長、至少25倍長、至少100倍長、至少200倍長、至少500倍長、至少1,000倍長、至少5,000倍長或更長。在一些實施例中，流動通道之長度在約100,000微米至約500,000微米之範圍內，包括其之間之任一範圍。在一些實施例中，水平尺寸在約100微米至約1000微米(例如，約150至約500微米)之範圍內且垂直尺寸在約25微米至約200微米(例如，約40至約150微米)之範圍內。應注意，流動通道可在微流體器件中具有多個不同空間構形，且因此並不限於完美線性元件。舉例而言，流動通道可為或包括一或多個具有以下構形之部分：曲線、彎曲、螺旋、傾斜、下降、分叉(例如，多個不同流動路徑)及其任何組合。另外，流動通道可沿其路徑具有不同橫截面面積，拓寬及縮窄以在其中提供期望流體流量。流動通道可包括閥，且閥可具有業內已知之任一類型之微流體。包括閥之微流體通道之實例揭示於美國專利6,408,878及9,227,200中，其各自全文以引用方式併入本文中。 如本文所用術語「障礙物」通常係指足夠大以便部分(但不完全)阻礙靶微小物體在微流體器件中之兩個不同區或迴路元件之間移動的凸塊或類似類型之結構。兩個不同區/迴路元件可為(例如)微流體隔離圍欄之連接區及分離區。 如本文所用術語「縮窄」通常係指微流體器件中之迴路元件(或兩個迴路元件之間之界面)之寬度變窄。縮窄可位於(例如)本發明之微流體隔離圍欄之分離區與連接區之間之界面。 如本文所用術語「透明」係指容許可見光通過而在光通過時實質上不改變光之物質。 如本文所用術語「微小物體」通常係指可根據本發明分離及/或操縱之任何纖維物體。微小物體之非限制性實例包括：無生命微小物體，例如微粒；微珠粒(例如，聚苯乙烯珠粒、Luminex™珠粒或諸如此類)；磁珠粒；微柱；微導線；量子點及諸如此類；生物微小物體，例如細胞；生物細胞器；囊泡或複合物；合成囊泡；脂質體(例如，合成或源自膜製劑)；脂質奈米筏及諸如此類；或無生命微小物體與生物微小物體之組合(例如，附接至細胞之微珠粒、脂質體塗佈之微珠粒、脂質體塗佈之磁珠粒或諸如此類)。珠粒可包括共價或非共價附接之部分/分子，例如螢光標記、蛋白質、碳水化合物、抗原、小分子信號傳導部分或能用於分析中之其他化學/生物物質。脂質奈米筏已闡述於(例如) Ritchie等人(2009) 「Reconstitution of Membrane Proteins in Phospholipid Bilayer Nanodiscs,」 Methods Enzymol., 464:211-231中。 如本文所用術語「細胞」可與術語「生物細胞」互換使用。生物細胞之非限制性實例包括真核細胞、植物細胞、動物細胞(例如哺乳動物細胞、爬蟲類動物細胞、禽類細胞、魚類細胞或諸如此類)、原核細胞、細菌細胞、真菌細胞、原生動物細胞或諸如此類、自組織(例如肌肉、軟骨、脂肪、皮膚、肝、肺、神經組織及諸如此類)解離之細胞、免疫細胞(例如T細胞、B細胞、天然殺傷細胞、巨噬細胞及諸如此類)、胚胎(例如，合子)、卵母細胞、卵子、精細胞、雜交瘤、經培養細胞、來自細胞系之細胞、癌細胞、經感染細胞、經轉染及/或轉變細胞、報導基因細胞及諸如此類。哺乳動物細胞可(例如)來自人類、小鼠、大鼠、馬、山羊、、綿羊、牛、靈長類動物或諸如此類。 若群落中能複製之所有活細胞皆係源自單一母細胞之子細胞，則生物細胞之群落係「純系的」。在某些實施例中，純系群落中之所有子細胞皆係源自藉由不超過10次分裂之單一母細胞。在其他實施例中，純系群落中之所有子細胞皆係源自藉由不超過14次分裂之單一母細胞。在其他實施例中，純系群落中之所有子細胞皆係源自藉由不超過17次分裂之單一母細胞。在其他實施例中，純系群落中之所有子細胞皆係源自藉由不超過20次分裂之單一母細胞。術語「純系細胞」係指同一純系群落之細胞。 如本文所用，生物細胞之「群落」係指2個或更多個細胞(例如約2至約20、約4至約40、約6至約60、約8至約80、約10至約100、約20至約200、約40至約400、約60至約600、約80至約800、約100至約1000或大於1000個細胞)。 如本文所用術語「維持細胞」係指提供包含流體及氣態組份之環境、及視情況提供保持細胞存活及/或擴增必需之條件的表面。 如本文所用術語「擴增」在提及細胞時係指細胞數增加。 流體介質之「組份」係介質中存在之任何化學或生物化學分子，包括溶劑分子、離子、小分子、抗生素、核苷酸及核苷、核酸、胺基酸、肽、蛋白質、糖、碳水化合物、脂質、脂肪酸、膽固醇、代謝物或諸如此類。 如本文所用，「捕獲部分」係提供微小物體之識別位點之化學或生物物質、官能基或基序。選擇種類之微小物體可識別原位產生之捕獲部分且可結合原位產生之捕獲部分或對其具有親和力。非限制性實例包括抗原、抗體及細胞表面結合基序。 如本文所用，「可流動之聚合物」係可溶於或可分散於流體介質(例如，預聚物溶液)內之聚合物單體或巨分子單體。可流動之聚合物可溶輸入微流體流動區中且與其中之流體介質之其他組份一起流動。 如本文所用，「光起始之聚合物」係指在暴露於光時能共價交聯、形成特定共價鍵、改變剛性化化學基序周圍之區域選擇性化學、或形成引起物理狀態變化之離子對、且藉此形成聚合物網絡的聚合物(或可用於產生聚合物之單體分子)。在一些情況下，光起始之聚合物可包括結合至一或多個能共價交聯、形成特定共價鍵、改變剛性化化學基序周圍之區域選擇性化學、或形成引起物理狀態變化之離子對的化學部分之聚合物區段。在一些情況下，光起始之聚合物可能需要光激活自由基起始劑以起始聚合物網絡之形成(例如，經由聚合物之聚合)。 如本文所用，「抗體」係指免疫球蛋白(Ig)且包括多株及單株抗體；靈長類化(例如，人類化)；鼠類；小鼠-人類；小鼠-靈長類動物；及嵌合；且可為完整分子、其片段(例如scFv、Fv、Fd、Fab、Fab'及F(ab)'2片段)、或完整分子及/或片段之多聚物或聚集物；且可天然發生或(例如)藉由免疫、合成或遺傳改造來產生。如本文所用「抗體片段」係指源自或關於抗體之片段，其結合抗原且在一些實施例中可(例如)藉由納入半乳糖殘基經衍生以展現有利於清除及攝取之結構特徵。此抗體片段包括(例如) F(ab)、F(ab)'2、scFv、輕鏈可變區(VL)、重鏈可變區(VH)及其組合。 如本文所用，在提及流體介質時，「擴散」(「diffuse」及「diffusion」)係指流體介質之組份沿濃度梯度向下之熱力學移動。 片語「介質之流動」意指流體介質主要由於除擴散外之任何機制之整體移動。舉例而言，介質之流動可涉及由於點之間之壓力差，流體介質自一個點移動至另一點。該流動可包括液體之連續、脈衝、週期、隨機、間歇或往復流動或其任一組合。在一種流體介質流入另一流體介質中時，可引起介質之湍流及混合。 片語「實質上不流動」係指隨時間平均化之流體介質之流動速率小於物質(例如，所關注分析物)之組份擴散至流體介質中或在其中擴散之速率。該物質之組份之擴散速率可取決於(例如)溫度、組份之大小及組份與流體介質之間之相互作用之強度。 如本文所用，在提及微流體器件內之不同區時，片語「以流體方式連接」意指，在不同區實質上填充有流體(例如流體介質)時，每一區中之流體經連接以便形成流體之單一體。此並不意味著不同區中之流體(或流體介質)之組成必須相同。相反，微流體器件之以流體方式連接之不同區可具有不同組成(例如，諸如蛋白質、碳水化合物、離子或其他分子等溶質之不同濃度)，其隨著溶質沿其各別濃度梯度向下移動及/或流體流過微流體器件處於不斷變化中。 如本文所用，「流動路徑」係指一或多個界定且受介質流動之軌跡影響之以流體方式連接之迴路元件(例如通道、區、室及諸如此類)。因此，流動路徑係微流體器件之波及區之實例。其他迴路元件(例如，未波及區)可以流體方式與包含流動路徑之迴路元件連接而不受流動路徑中之介質流動影響。 如本文所用，「分離微小物體」將微小物體限於微流體器件內之界定區域。微小物體可仍能夠在原位產生之捕獲結構內運動。 微流體(或奈米流體)器件可包含「波及」區及「未波及」區。如本文所用，「波及」區包括微流體迴路之一或多個以流體方式互連之迴路元件，在流體流經微流體迴路時，其各自經歷介質流動。波及區之迴路元件可包括(例如)區、通道以及室之全部或部分。如本文所用，「未波及」區包括微流體迴路之一或多個以流體方式互連之迴路元件，在流體流經微流體迴路時，其各自經歷流體之實質上不流動。未波及區可以流體方式連接至波及區，前提係流體連接經結構化以使得能夠擴散但波及區與未波及區之間之介質實質上不流動。因此，微流體器件可經結構化以實質上分離未波及區與波及區中之介質流動，同時使得波及區與未波及區之間能夠實質上僅擴散流體連通。舉例而言，微流體器件之流動通道係波及區之實例，而微流體器件之分離區(下文進一步詳細闡述)係未波及區之實例。 可在該微流體器件中分析生物微小物體(例如，生物細胞)產生特定生物材料(例如，蛋白質，例如抗體)之能力。在分析之具體實施例中，可將包含欲分析用於產生所關注分析物之生物微小物體(例如，細胞)的試樣材料裝載至微流體器件之波及區中。可針對特定特徵選擇多種生物微小物體(例如，哺乳動物細胞，例如人類細胞)且將其佈置於未波及區中。隨後可使其餘試樣材料流出波及區且使分析材料流入波及區中。由於選擇之生物微小物體在未波及區中，故選擇之生物微小物體實質上不受流出其餘試樣材料或流入分析材料之影響。可容許選擇之生物微小物體產生所關注分析物，其可自未波及區擴散至波及區中，其中所關注分析物可與分析材料反應以產生局部可檢測反應，其各自可與特定未波及區相關。可分析與檢測反應相關之任何未波及區以確定未波及區中之何種生物微小物體(若存在)係所關注分析物之足夠產生者。具有原位產生之捕獲結構之微流體器件 . 在對微流體器件內之微小物體實施分析時，可能有利的是，該等分析可納入黏附(例如藉由黏著分析分析物或分析試劑、或限制分析分析物或分析試劑之移動及/或擴散)至微流體迴路之特定區域及/或特徵(例如隔離圍欄、阱或流動區之部分，包括但不限於微流體通道)之分析分析物或分析試劑。在一些情況下，可使用聚合物網絡將分析分析物或分析試劑黏附至微流體器件(例如，隔離圍欄之部分)之特定部分。固化聚合物網絡可在選擇位置原位產生。舉例而言，可使用經結構化光以經由藉由將聚合物交聯成網絡而固化聚合物之光誘導之聚合/交聯反應產生聚合物之固化網絡。可使固化聚合物網絡與分析試劑或分析分析物反應(在固化聚合物網絡形成期間或之後)，藉此形成包含分析試劑或分析分析物之原位產生之捕獲結構。可以此方式將分析試劑或分析分析物維持於固化聚合物網絡內或至少最靠近固化聚合物網絡之表面，藉此優化分析(例如，藉由集中一或多個預界定位置中之分析信號)。 已驚人地發現，可在如本文所述微流體(或奈米流體)器件內原位產生眾多種捕獲結構。本文闡述用於該等種類之具有原位產生之捕獲結構之器件之微流體器件、組合物及使用方法。 可提供微流體器件400，其包括外殼，該外殼包含基板及微流體迴路材料260，該外殼界定各自位於外殼(未顯示)內之流動區(例如，流動通道410)及至少一個隔離圍欄430；及至少一個佈置於外殼內之原位產生之捕獲結構404，其中至少一個捕獲結構404包含固化聚合物網絡。微流體迴路材料260可界定流動區之壁，且可界定外殼內之其他微流體迴路元件。在一些實施例中，微流體器件400可包括蓋(未顯示)。在各個實施例中，微流體器件可包括至少一個隔離圍欄430，其亦可由微流體迴路材料260形成。在一些實施例中，至少一個原位產生之捕獲結構404可佈置於至少一個隔離圍欄430內。微流體器件可進一步包括外殼內之複數個隔離圍欄。至少一個原位產生之捕獲結構經構形以能夠捕獲微小物體之生物產品及/或由微小物體或微小物體之生物產品起作用。至少一個原位產生之捕獲結構可包括分析試劑或分析分析物，或可經構形以接受分析試劑或分析分析物(例如，可包括經構形以與官能化分析試劑或分析分析物反應之官能化位點)。分析試劑可經構形以捕獲微小物體之生物產品。分析分析物可經構形以捕獲微小物體之生物產品或由微小物體或微小物體之生物產品起作用。 微流體器件400之一部分示於圖4A中。至少一個隔離圍欄430可以流體方式連接至流動區(例如，流動通道410)。至少一個隔離圍欄430可包括分離區及連接區，且可具有任何隔離圍欄124、126、128、130、224、226、228、266之如上文所述尺寸之任一組，其中連接區具有通向流動區(例如，流動通道410)之近端開口及通向分離區之遠端開口。微流體器件之流動區(例如，流動通道410)可包括微流體通道410。針對流動區(例如，流動通道410)之隔離圍欄之近端開口可實質上平行於流動區(未顯示)中流體介質之流動定向。流動區中之流體介質與隔離圍欄之分離區內之流體介質之間之組份之交換可實質上僅藉由擴散發生。至少一個原位產生之捕獲結構404可佈置於隔離圍欄430之分離區內。 至少一個原位產生之捕獲結構404可位於隔離圍欄之連接區或分離區內。原位產生之捕獲結構404可進一步選擇性形成於隔離圍欄之分離區之位置內，使得細胞可輸入至分離區中而無阻礙。至少一個原位產生之捕獲結構404可位於分離區內，使得細胞可自分離區輸出，而不阻礙原位產生之捕獲結構404。微流體器件可包括複數個隔離圍欄430，其可以如本文所述任何適宜排列以任一組合經構形。在存在微流體通道及複數個隔離圍欄時，複數個隔離圍欄可排成一列，其中複數個隔離圍欄之每一者遠離微流體通道410之一側開口。複數個隔離圍欄之每一者之近端開口可在共同方向上朝向微流體通道410開口。 在另一實施例中，提供微流體器件450，其之部分係如圖4B中所示，其包括包含基板及蓋之外殼，該外殼界定各自位於外殼(未顯示)內之流動區(例如，流動通道410)及至少一個隔離圍欄430；及至少一個佈置於至少一個隔離圍欄430內之原位產生之捕獲結構406，其中至少一個原位產生之捕獲結構406包含固化聚合物網絡，該網絡進一步包含分析試劑或分析分析物(R/A，例如，圖4C及4D之406B或406A)。基板 . 微流體器件400、450之基板可進一步包括用於在外殼(未顯示)內產生介電電泳(DEP)力之構形。具有DEP構形之微流體器件基板可包括如本文所述之任何DEP構形。DEP力可經光學致動。在其他實施例中，微流體器件400、450之基板可經構形以包括光-電潤濕構形(未顯示)。在一些實施例中，光-電潤濕基板可經光學致動。在其他實施例中，微流體器件400、450可包括經構形以產生DEP力之基板與經構形以產生電潤濕力之基板之組合，該等基板各自經光學致動。 在一些實施例中，微流體器件400、450之蓋可對於來自一或多個原位產生之捕獲結構之螢光、比色或發光信號實質上透明。 在各個實施例中，具有至少一個捕獲結構之微流體器件400、450可具有動態塗層或條件化表面，其增強細胞生長、存活率、可攜性及其任何組合，如上文所述。可使用任何適宜動態塗層或條件化表面。在一些實施例中，條件化表面可包括共價修飾之表面，其可為任何適宜共價修飾之表面，如本文所述。在固化原位產生之捕獲結構之聚合物網絡之前，可存在共價修飾之表面。若使用動態塗層，則其可在固化原位產生之捕獲結構之聚合物網絡之前或之後引入。 微流體器件400、450可具有任何其他組份、特徵或構形，如針對本文所述以任一組合之微流體器件100、200、230、250、280、290、320、500、700所述。包括固化聚合物網絡之原位產生之捕獲結構 . 原位產生之捕獲結構404、406 (圖4A、4B)之固化聚合物網絡可包括光起始之聚合物，且可經原位固化。在一些實施例中，固化聚合物網絡不包括聚矽氧聚合物。在一些實施例中，固化聚合物網絡不包括矽。固化聚合物網絡可自任何適宜聚合物製得且可為如本文所述任何聚合物。官能化位點 . 微流體器件400之至少一個原位產生之捕獲結構404之固化聚合物網絡可包括一或多個官能化位點。在一些實施例中，原位產生之捕獲結構之固化聚合物網絡可包括兩個或更多個官能化位點。官能化位點可黏著(其可包括非特異性非共價結合或可包括經由特異性結合對或基序非共價結合)至固化聚合物網絡。在其他實施例中，固化聚合物網絡之官能化位點可共價結合至固化聚合物網絡之聚合物。 官能化位點可包括允許向其中引入分析試劑或分析分析物之反應性部分Rfs 。反應性部分Rfs 可提供共價或非共價反應模式，包括締合(例如，對於一個非限制性實例，螯合)、結合(例如，例如生物素與鏈黴抗生物素蛋白或抗體/抗原結合對之間之非共價結合)、或反應(例如，例如在點擊反應對之間形成共價鍵)。為簡明起見，術語結合可用於涵蓋所有三種類型之相互作用，但在具體實施例中，該等相互作用中之一或多者可較佳。在一些實施例中，一或多個官能化位點之反應性部分Rfs 可為生物素、抗生物素蛋白或鏈黴抗生物素蛋白。在其他實施例中，一或多個官能化位點之反應性部分Rfs 可包括螯合部分或寡核苷酸雜交序列。在一些實施例中，可在固化聚合物網絡之後引入固化聚合物網絡之一或多個官能化位點(例如，可使含有反應性部分Rfs 之非特異性黏著之物質流入隔離圍欄中並允許接觸固化聚合物網絡一段時間以黏著足夠數目之含有反應性部分Rfs 之物質用於適宜分析條件)，如針對包括固化聚合物網絡之原位產生之捕獲結構403轉化成包括具有至少一個官能化位點之固化聚合物網絡之原位產生之捕獲結構404示意性顯示。在其他實施例中，在固化聚合物網絡之前向預聚物401引入一或多個官能化位點(包括反應性部分Rfs )，如圖4C及4D中示意性顯示。 至少一個原位產生之捕獲結構406 (其包括分析試劑或分析分析物(例如，圖4B之406之R/A))之微流體器件450可含有一或多個官能化位點，其各自具有已經與分析試劑或分析分析物締合、結合或反應之反應性部分Rfs 。反應性部分Rfs 可選自如上文針對微流體器件400及各別原位產生之捕獲結構404所述之任何反應性部分。如上文，術語結合可用於涵蓋所有三種類型之相互作用，但在具體實施例中，該等相互作用中之一或多者可較佳。可在固化聚合物網絡之前或在固化之後執行分析試劑或分析分析物之結合，如下文所述及圖4C中所示。 在一些實施例中，原位產生之捕獲結構404、406之固化聚合物網絡之一或多個官能化位點全部可包括相同反應性部分Rfs 。在其他實施例中，原位產生之捕獲結構404、406之固化聚合物網絡之一或多個官能化位點可包括不同Rfs 。在一些其他實施例中，可使用一種以上聚合物以形成固化聚合物網絡，且每一聚合物可具有相同或不同官能化位點(例如，附著或黏著於其之反應性部分Rfs )。分析試劑或分析分析物 . 至少一個原位產生之捕獲結構406之固化聚合物網絡可進一步包括分析試劑及/或分析分析物(圖4B、4C、4D)。可提供微流體器件450之原位產生之捕獲結構406，其已包括結合至固化聚合物網絡之分析試劑或分析分析物。或者，微流體器件400可具有原位產生之捕獲結構404 (圖4A)，其經構形以與分析試劑或分析分析物締合、結合或反應以提供包括分析試劑或分析分析物(圖4B之R/A)且在圖4C中更詳細示意性顯示之原位產生之捕獲結構406。在另一替代方案中可在開始分析實驗自身之前引入，固化聚合物網絡及其締合分析試劑或分析分析物。分析試劑或分析分析物可經構形以共價或非共價結合至固化聚合物網絡之一或多個官能化位點。可在初始形成原位產生之捕獲結構期間(例如)藉由共價結合至可流動之聚合物溶液(例如，已經納入預聚物內)來引入分析試劑或分析分析物。一個非限制性實例可為納入識別基序，例如RGD基序，其可由靶生物細胞上之整聯蛋白識別。 或者，可使分析試劑或分析分析物流入具有包括一或多個官能化位點之原位產生之捕獲結構404之微流體器件400中(例如，有時在固化聚合物網絡經固化後)。分析試劑或分析分析物可包括官能部分Mfs ，其經構形以與至少一個原位產生之捕獲結構404之固化聚合物網絡之官能化位點之Rfs 締合、結合或反應，以產生至少一個原位產生之捕獲結構406。如上文，術語結合可用於涵蓋所有三種類型之相互作用，但在具體實施例中，該等相互作用中之一或多者可較佳。可使用任何適宜官能部分Mfs 。舉例而言，可藉由捕獲結構404之固化聚合物網絡之官能化位點之螯合配體Rfs 使分析試劑或分析分析物之螯合受質Mfs 螯合。官能部分Mfs 可包括生物素或鏈黴抗生物素蛋白，以與捕獲結構404之官能化位點之各別抗生物素蛋白、鏈黴抗生物素蛋白或生物素Rfs 非共價結合。或者，官能部分Mfs 可經構形以與固化聚合物網絡之官能化位點之Rfs 共價反應。舉例而言，官能部分Mfs 可為疊氮化物且可與原位產生之捕獲結構404之官能化位點之相應點擊反應對之炔基官能基共價反應。 在包括至少一個原位產生之捕獲結構之微流體器件之一些實施例中，分析試劑或分析分析物可包括可檢測標記。分析試劑或分析分析物之可檢測標記可為螢光、比色或發光標記。在一些實施例中，可檢測標記可為螢光標記。在一些實施例中，在分析試劑或分析分析物包括可檢測標記時，標記不可檢測直至分析進行，且可檢測標記係自分析試劑或分析分析物產生或釋放。引入可包括反應性部分及 / 或分析試劑或分析分析物之固化聚合物網絡的方法 . 至少一個原位產生之捕獲結構之固化聚合物網絡之製備可以各種方式實施，如圖4C及4D中示意性顯示。在圖4C中所示之一個途徑中，一或多種預聚物401可經修飾以提供含有至少一個官能化位點(包括反應性部分Rfs )之預聚物405。隨後，可使此未固化之預聚物405流入微流體器件之外殼中，且經原位固化以提供原位產生之捕獲結構404，此可視情況包括向隔離圍欄中引入可流動之預聚物。或者，可使具有至少一個包括反應性部分Rfs 之官能化位點之預聚物405與具有官能部分Mfs 之分析分析物反應以提供已經含有分析分析物之預聚物407A。隨後，可使已經納入分析分析物之此預聚物407A流入微流體器件中，且視情況至隔離圍欄，且可經原位固化以提供具有分析分析物之原位產生之捕獲結構406A。 在另一實施例中，使具有至少一個包括反應性部分Rfs 之官能位點之預聚物405與具有官能部分Mfs 之分析試劑反應以提供已經含有分析試劑之預聚物407B。隨後，可使預聚物407B流入微流體器件之外殼中，且視情況引入至隔離圍欄，且原位固化以提供包括分析試劑之原位產生之捕獲結構406B。 在另一實施例中，可使預聚物401自身流入微流體器件之外殼中，且視情況至隔離圍欄，且可經原位固化以提供形成原位產生之捕獲結構之部分之固化聚合物網絡403。固化聚合物網絡可藉由在材料中流動以黏著或鍵結至固化聚合物網絡經修飾以引入至少一個具有反應性基團Rfs 之官能位點，藉此提供包括至少一個反應性基團Rfs 之固化聚合物網絡(例如，原位產生之捕獲結構404)。原位產生之捕獲結構404可藉由在具有官能部分Mfs 之分析分析物中流動進一步經修飾，該官能部分Mfs 與捕獲結構404之Rfs 反應以提供含有分析分析物之原位產生之捕獲結構406A。或者，原位產生之捕獲結構404可藉由在具有官能部分Mfs 之分析試劑中流動進一步經修飾，該官能部分Mfs 與捕獲結構404之Rfs 反應以提供含有分析試劑之原位產生之捕獲結構406B。 在圖4D中所示之另一實施例中，製備預聚物401’，其具有已經納入預聚物中之分析分析物或分析試劑，例如包括RGD或蛋白酶受質(例如，圖4D中之PEP)基序之肽區段。可使預聚物401’流入微流體器件之外殼中，且視情況至隔離圍欄，且經原位固化以提供具有納入固化聚合物網絡內之分析試劑或分析分析物之原位產生之捕獲結構406C。 下文進一步詳細闡述引入原位產生之捕獲結構之方法。原位產生之捕獲結構之分析試劑 . 分析試劑可包括蛋白質、核酸、有機分子及/或醣。分析試劑可包括原位產生之捕獲寡核苷酸，其可與所關注核酸雜交。寡核苷酸可以合成方式產生或可藉由生物細胞產生。寡核苷酸可在生物產生後針對大小進一步處理或引入其他官能基。蛋白質分析試劑可包括(但不限於)抗體、結構蛋白質、細胞表面標記或細胞介素。有機分子分析試劑可包括分子量為約2000Da或更小之合成、半合成或生物產生之有機分子。有機分子可包括螯合基板、螯合配體、肽或非肽有機分子。在一些實施例中，分析試劑可包括蛋白質、核酸、有機分子或醣中之兩者或更多者之組合。在一些實施例中，分析試劑可包括抗體或其片段。在其他實施例中，分析試劑可包括抗原。在一些實施例中，抗原分析試劑可為細胞介素，包括但不限於腫瘤壞死因子α (TNF α)、干擾素α (IFN- α)、介白素2 (IL-2)或IFN γ。 在一些實施例中，在分析試劑包括抗體時，分析試劑抗體可特異性結合至腫瘤抗原(其可為如本文所述之任何腫瘤抗原)。在其他實施例中，分析試劑抗體可特異性結合至細胞介素，其可為任何適宜細胞介素，包括但不限於腫瘤壞死因子α (TNF α)、干擾素α (IFN- α)、介白素2 (IL-2)或IFN γ。 在一些實施例中，在分析試劑包括抗原時，抗原試劑可為腫瘤抗原。腫瘤抗原試劑可為腫瘤特異性抗原或腫瘤相關抗原。可用作分析試劑之腫瘤抗原之非限制性清單包括WT1、MUC1、LMP2、HPV E6 E7、EGFRvIII、HER-2/neu、MAGE A3、p53非突變體、NY-ESO-1、PSMA、GD2、CEA、MelanA/MART1、Ras突變體、gp100、p53突變體、蛋白酶3 (PR1)、bcr-able。酪胺酸酶、存活素、PSA、hTERT、EphA2、PEP、ML-IAP、AFP、EpCAM、ERG (TMPRSS2 ETS融合基因、NA17、PAX3、ALK、雄激素受體、週期蛋白B1、聚唾液酸、MYCN、RhoC、TRP-2、GD3、岩藻糖基GM1、間皮素或PSCA。 圖5A顯示微流體器件500之一個實例，該微流體器件500具有至少一個朝向微流體通道264開口之隔離圍欄530。隔離圍欄530具有一個具有固化聚合物網絡(其包括分析試劑504 (此處顯示為抗體))之原位產生之捕獲結構502。 分析試劑之該等實例決不具有限制性，且可為熟習此項技術者可選擇之任何適宜分析試劑。原位產生之捕獲結構之分析分析物 . 分析分析物可經由與分析試劑共價或非共價結合相互作用結合至原位產生之捕獲結構之固化聚合物網絡。在一些實施例中，在分析分析物結合至/納入原位產生之捕獲結構內時，分析分析物亦包括可檢測標記，例如螢光、發光或可見顏色染料標記。分析分析物可包括蛋白質、核酸、有機分子(如上文所述)及/或醣。在一些實施例中，分析分析物可包括蛋白質、核酸、有機分子或醣中之兩者或更多者之組合。蛋白質分析分析物可包括(但不限於)抗體、結構蛋白質、細胞表面標記或細胞介素。 在一些實施例中，分析分析物可包括抗體或其片段。在一個非限制性實例中，在研究抗體以篩選結合第一抗體之結合位點之「抗個體基因型」抗體時，此並非不常見。抗個體基因型抗體可模擬由第一抗體結合之抗原，且藉此可用於(1) 對由第一抗體結合之抗原建模，或(2) 對動物接種疫苗(由此產生類似於第一抗體之新抗體)。因此，抗個體基因型抗體在此上下文中可視為分析分析物，或另一選擇為可視為分析試劑且相應地使用。 在其他實施例中，蛋白質分析分析物可為非共價結合至原位產生之捕獲結構之抗原。有機分子分析分析物可包括肽或非肽有機分子。分析分析物之一個非限制性實例係蛋白酶之受質。基板可為肽或非肽有機分子。分析可鑑別有效產生所關注蛋白酶之細胞，其可用於商業生產。或者，受質可為病原體蛋白酶表現之靶標且可用於鑑別具有病原體活性之細胞。 舉例而言，基質金屬蛋白酶(MMP)受質(例如MMP-2，其可具有Gly-Pro-Gln-Gly-Trp-Gly-Gln之受質序列，(例如，PEP))可藉由任何適宜方式(例如納入預聚物(例如，401’)內)納入至原位產生之捕獲結構中或引入至原位產生之捕獲結構之官能化位點中(例如，經由交聯劑，從而產生預聚物407A、及/或原位產生之捕獲結構406A)。某些金屬蛋白酶之表現與轉移潛能及癌症進展相關。納入MMP受質基序之原位產生之捕獲結構可用於鑑別表現MMP之細胞。若MMP受質係原位產生之捕獲結構406C之固化聚合物網絡之部分(參見圖4D)，固化聚合物網絡可被腐蝕且可監測到網絡損失。舉例而言，納入MMP受質基序之固化聚合物網絡可進一步包括隨蛋白酶活性繼續釋放之螢光標記。可監測固化聚合物網絡內之信號之損失或可監測隔離圍欄內液體介質內之信號之增益。可結合或納入原位產生之捕獲結構之固化聚合物網絡中之受質並不限於任何具體類型之受質，但可為可期望用於分析之任何適宜受質。 可為欲結合或納入原位產生之捕獲結構內之有用分析分析物之另一蛋白酶受質可為弗林蛋白酶(furin)受質。弗林蛋白酶(具有絲胺酸內切蛋白酶活性之前蛋白轉化酶)可參與T細胞至Th1表型之分化。分析可以各種方式使用如本文所述原位產生之捕獲結構實施，但在一個實施例中，肽可納入弗林蛋白酶之裂解基序、官能部分Mfs (例如生物素，其允許附接至原位產生之捕獲結構之固化聚合物網絡內之官能位點)及附接至肽內之位置之螢光團(其將在由弗林蛋白酶裂解時釋放)。表現弗林蛋白酶活性之細胞可自原位產生之捕獲結構釋放螢光，且可檢測且可進一步量化信號之損失。 在另一實施例中，螢光標記之抗原可藉由黏著或可能藉由另一非共價模式包埋於原位產生之捕獲結構406之固化聚合物網絡內。可實施分析以量測由B細胞之抗原萃取。由於B細胞與固化聚合物網絡締合或結合，故若B細胞表現對抗原具有特異性之抗體，則可自固化聚合物網絡萃取抗原。較高親和力抗體可展現較高抗原萃取程度，且因此，自原位產生之捕獲結構之固化聚合物網絡之螢光信號損失。 分析分析物之該等實例決不具有限制性，且分析分析物可為熟習此項技術者可選擇之任何適宜分析分析物。檢測試劑 . 可藉由檢測試劑檢測分析試劑(或分析物)與其預期靶標之間之相互作用之結果。檢測試劑可包括可檢測標記。檢測試劑之可檢測標記可包括螢光、比色或發光標記。在一些實施例中，檢測試劑可包括至少第一抗體。檢測試劑可包括經檢測標記之第一抗體。在一些實施例中，檢測試劑可包括第二抗體，其中第二抗體可納入可檢測標記。在一些實施例中，其中經標記之第二抗體係二級抗體且至少結合至第一抗體。第一及/或第二抗體可為IgG抗體。第一及/或第二抗體可為抗體之片段。在其他實施例中，檢測試劑可包括嵌入染料。在其他實施例中，檢測試劑可包括FRET標記之寡核苷酸，其可包括但不限於分子信標、雙重雜交探針、Scorpion®或Eclipse®探針。FRET標記之寡核苷酸探針或探針對可包括直至雜交事件發生才發螢光之螢光標記。檢測試劑可為嵌入染料，包括但不限於菲啶或吖啶染料。用於多工分析之具有一或多個原位產生之捕獲結構之微流體器件 . 視情況至少一個原位產生之捕獲結構可佈置於至少一個隔離圍欄內時，微流體器件400、450之外殼中之至少一個原位產生之捕獲結構可經構形以檢測一種以上相互作用(例如，可具有兩種、三種或更多種結合至原位產生之捕獲結構之不同分析試劑或分析物)，由此提供一種執行多工分析之模式。在一些實施例中，外殼或至少一個隔離圍欄之單一原位產生之捕獲結構經構形以含有兩種分析試劑，其檢測兩種不同分析物(例如，細胞之生物產品)。 在其他實施例中，微流體器件400、450之外殼可包括兩個或更多個佈置於其中之原位產生之捕獲結構。在一些實施例中，微流體器件400、450之至少一個隔離圍欄可包括兩個或更多個佈置於其中之原位產生之捕獲結構。兩個或更多個原位產生之捕獲結構可佈置於隔離圍欄之分離區內。對於微流體器件450，第一原位產生之捕獲結構之第一固化聚合物網絡可包括第一分析試劑或分析分析物，且第二原位產生之捕獲結構之第二固化聚合物網絡可包括第二分析試劑或分析分析物，且對於至少一個隔離圍欄中之每一額外原位產生之捕獲結構亦如此。對於微流體器件400，第一原位產生之捕獲結構之第一固化聚合物網絡可包括第一類型之官能化位點，且第二原位產生之捕獲結構之第二固化聚合物網絡可包括第二類型之官能化位點，其可各自接受不同種類之分析試劑或分析分析物。在外殼或至少一個隔離圍欄內具有多個原位產生之捕獲結構之微流體器件400、450之實施例中，第一分析試劑或分析分析物可不同於第二分析試劑或分析分析物，且對於每一額外分析試劑或分析分析物亦如此。第一原位產生之捕獲結構及第二原位產生之捕獲結構可佈置於外殼或另一選擇為微流體器件之至少一個隔離圍欄內之不同位置中。第一原位產生之捕獲結構及原位產生之第二捕獲結構可分別佈置於外殼之第一壁及第二壁上，或可在同一壁上彼此毗鄰定位。第一原位產生之捕獲結構及原位產生之第二捕獲結構可分別佈置於隔離圍欄之第一壁及第二壁上，或可彼此毗鄰佈置於隔離圍欄之第一壁上。 包括至少一個隔離圍欄(其中隔離圍欄包括一個以上原位產生之捕獲結構)之微流體器件之實例示於圖7中。顯示微流體器件700之一部分，其展示一個隔離圍欄730。微流體器件700可具有微流體器件100、200、230、250、280、290、400、450、500中之任一者以任何適宜組合之組份及特徵之任一組合，如熟習此項技術者可選擇。隔離圍欄730可由相同微流體迴路材料260 (其亦界定通道264)構築而成。第一流體介質(未顯示)可與微流體通道264中之流體278一起流動。隔離圍欄730具有三個佈置於圍欄730內之三個物理上可區分之位置中的捕獲結構702、704、708。存在兩個裝載至圍欄730中之微小物體706，在此實施例中，此產生生物產品716、718及720。可存在少至一個微小物體706，或可存在複數個微小物體706，如可適於所選分析。生物產品716、718、720可全部不同或可為相同生物產品，其經分析由分別包括於捕獲結構702、704、708內及/或之上之分析試劑710、712、714 (或者，其可為分析試劑及/或分析分析物之任何選擇)用於三個不同特徵，從而形成原位捕獲結構(702加上710)、(704加上712)及(708加上714)，其等效於圖4B之原位產生之捕獲結構406、或圖4C之原位產生之捕獲結構406A及/或406B。分析試劑710、712、714各自彼此不同且針對不同生物產品或生物產品之不同特徵進行測試。如圖7中所示，為易於觀看，分析試劑710、712、714顯示為抗體，但多工原位產生之捕獲結構並不限於僅包括抗體分析試劑，而是可為如本文所述分析試劑(或分析分析物)之任何適宜組合。至少一個捕獲結構之其他性質 . 在原位產生之捕獲結構位於外殼內及視情況位於流動區內時，原位產生之捕獲結構之大小可具有可允許流體介質流經流動區之任何適宜大小。在一些實施例中，原位產生之捕獲結構橫跨流動區(其可為微流體通道)之尺寸可係流動區之寬度之小於80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%、5%、1%或更小。微流體器件之隔離圍欄之分離區可具有約50微米至約250微米之寬度，且其中產生之原位產生之捕獲結構之寬度可在分離區之寬度之約1/8至約¾範圍內、或其之間之任何值。橫跨分離區之原位產生之捕獲結構之寬度在具有約50微米之寬度之分離區中可在約5微米至約35微米範圍內(或其之間之任何值)，或在具有約250微米之寬度之分離區中在約60微米至約190微米範圍內(或其之間之任何值)。在各個實施例中，原位產生之捕獲結構可經構形以允許微小物體(包括但不限於生物微小物體(例如，生物細胞或胚胎)或微珠粒)自隔離圍欄離開。 在一些實施例中，原位產生之捕獲結構對於流體介質之流動可係多孔的。固化聚合物網絡對於複數個微小物體之至少一亞組可係非多孔的。在一些實施例中，固化聚合物網絡對於直徑大於約1 nm、2 nm、10 nm、100 nm、250 nm、500nm、600nm、700nm、800nm、900nm、1微米、2微米、3微米、4微米、5微米、6微米、7微米、8微米、9微米、10微米、11微米、12微米、13微米、14微米、15微米或更大之微小物體係實質上無孔的。 在一些實施例中，原位產生之捕獲結構之至少一部分可移除。原位產生之捕獲結構可藉由水解、蛋白分解、滲透變化、溫度變化或光學照射至少部分移除，如下文所論述。具有至少一個原位產生之捕獲結構之微流體器件之其他特徵 . 微流體器件可為本文所述之任何微流體器件且可包括下文所述以任一組合之任何組份、特徵或尺寸。 在一些實施例中，微流體器件之外殼可進一步包括選擇扇區。選擇區可含有至少一個原位產生之捕獲結構及流動區之至少一部分。選擇扇區可為微流體器件之外殼之不同區，其中如本文所述實施分析。 在一些實施例中，微流體器件之外殼可進一步包括分離扇區。基於分析扇區中獲得之分析結果，分離扇區可用於維持、生長及/或擴增所選微小物體。分離扇區可包括至少一個隔離圍欄，其可與如上文所述選擇扇區之隔離圍欄一樣經構形，但可不具有位於隔離圍欄內之任何捕獲結構。分離扇區可包括複數個隔離圍欄。分離扇區可為以流體方式連接至選擇扇區之微流體器件之外殼中之不同區。分離扇區可進一步包括作為流動區之一部分之微流體通道，且其中至少一個隔離圍欄之每一者皆遠離微流體通道開口。分離扇區之至少一個隔離圍欄之開口可自微流體通道橫線開口。用於原位產生之捕獲結構之固化聚合物網絡中之聚合物 . 在原位產生之捕獲結構之固化聚合物網絡之各個實施例中，固化聚合物網絡可為合成聚合物、經修飾合成聚合物、或光或溫度可激活生物聚合物。用於形成固化聚合物網絡之官能化預聚物可為用於固化聚合物網絡內之本文所述聚合物中之任一者。生物聚合物可經構形以溫度或光可激活以形成固化聚合物網絡。在一些實施例中，生物聚合物可經修飾以納入提供溫度或光可激活能力之部分。合成聚合物修飾可包括大小修飾基序、裂解基序、反應末端部分、及/或細胞識別基序。 在原位產生之捕獲結構之固化聚合物網絡之一些實施例中，固化聚合物網絡可包括以下中之至少一者：聚乙二醇、經修飾聚乙二醇、聚乳酸(PLA)、經修飾聚乳酸、聚乙醇酸(PGA)、經修飾聚乙醇酸、聚丙烯醯胺(PAM)、經修飾聚丙烯醯胺、聚-N-異丙基丙烯醯胺(PNIPAm)、經修飾聚-N-異丙基丙烯醯胺、聚乙烯醇(PVA)、經修飾聚乙烯醇、聚丙烯酸(PAA)、經修飾聚丙烯酸、聚己內酯(PCL)、經修飾聚己內酯、纖連蛋白、經修飾纖連蛋白、膠原、經修飾膠原、明膠、經修飾明膠、層黏蛋白、經修飾層黏蛋白、多醣、經修飾多醣或以任一組合之共聚物。在其他實施例中，聚合物可包括以下中之至少一者：聚乙二醇、經修飾聚乙二醇、聚乳酸(PLA)、經修飾聚乳酸、聚乙醇酸(PGA)、經修飾聚乙醇酸、聚乙烯醇(PVA)、經修飾聚乙烯醇、聚丙烯酸(PAA)、經修飾聚丙烯酸、聚己內酯(PCL)、經修飾聚己內酯、纖連蛋白、經修飾纖連蛋白、膠原、經修飾膠原、層黏蛋白、經修飾層黏蛋白、多醣、經修飾多醣或以任一組合之共聚物。在其他實施例中，聚合物可包括以下中之至少一者：聚乙二醇、經修飾聚乙二醇、聚乳酸(PLA)、經修飾聚乳酸、聚乙醇酸(PGA)、經修飾聚乙醇酸、聚乙烯醇(PVA)、經修飾聚乙烯醇、聚丙烯酸(PAA)、經修飾聚丙烯酸、纖連蛋白、經修飾纖連蛋白、膠原、經修飾膠原、層黏蛋白、經修飾層黏蛋白或以任一組合之共聚物。在一些實施例中，固化聚合物網絡不包括聚矽氧聚合物。在一些實施例中，固化聚合物網絡可不包括聚乳酸(PLA)或經修飾聚乳酸聚合物。在其他實施例中，固化聚合物網絡可不包括聚乙醇酸(PGA)或經修飾聚乙醇聚合物。在一些實施例中，固化聚合物網絡可不包括聚丙烯醯胺或經修飾聚丙烯醯胺聚合物。在其他實施例中，固化聚合物網絡可不包括聚乙烯醇(PVA)或經修飾聚乙烯醇聚合物。在一些實施例中，固化聚合物網絡可不包括聚丙烯酸(PAA)或經修飾PAA聚合物。在一些其他實施例中，固化聚合物網絡可不包括聚己內酯(PCL)或經修飾聚己內酯聚合物。在其他實施例中，固化聚合物網絡可不由纖連蛋白或經修飾纖連蛋白聚合物形成。在一些其他實施例中，固化聚合物網絡可不由膠原或經修飾膠原聚合物形成。在一些其他實施例中，固化聚合物網絡可不由層黏蛋白或經修飾層黏蛋白聚合物形成。在一些實施例中，固化聚合物網絡可包括僅一類聚合物。在各個實施例中，包括僅一類聚合物之固化聚合物網絡包括經修飾聚乙二醇聚合物。 確定用於固化聚合物網絡之聚合物之適合性之物理及化學特徵可包括分子量、疏水性、溶解性、擴散速率、黏度(例如，介質之黏度)、激發及/或發射範圍(例如，其中固定之螢光試劑之激發及/或發射範圍)、已知背景螢光、影響聚合之特徵及固化聚合物網絡之孔徑。在可流動之聚合物(例如，預聚物溶液)聚合或熱膠凝後，形成固化聚合物網絡。 在可使用之許多聚合物中，一種類型之聚合物係聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)，其係經修飾聚乙二醇聚合物之群之成員。光起始之聚合之機制示於等式1中。在UV區中之波長(例如，365nm)下，通常使用自由基起始劑Igracure® 2959 (BASF) (一種高度有效之非黃化基團、α羥基酮光起始劑)進行起始，但可使用其他起始劑。用於聚合反應之另一有用光起始劑種類之實例係醯基亞膦酸鋰鹽之群，其中苯基2, 4, 6, -三甲基苯甲醯基亞膦酸鋰由於在較長波長(例如，405nm)下較α羥基酮種類具有更有效吸收而具有特定效應。等式 1.
Figure 02_image001
可光聚合之其他類型之PEG包括PEG二甲基丙烯酸酯及/或多臂PEG (n-PEG)丙烯酸酯(n-PEG-Acr)。可使用之其他聚合物種類包括聚乙烯醇(PVA)、聚乳酸(PLA)聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯醯胺(PAM)、聚乙醇酸(PGA)或聚己內酯(PCL)。 聚合物之分子量範圍可視所揭示原位產生之捕獲結構之性能需要而變。端視聚合物之結構而定，可流動之聚合物之分子量之寬範圍可為適宜的。有用之星型聚合物之Mw (重量平均分子量)可在約500Da至約20kDa範圍內(例如，四臂聚合物)，或對於每一臂或對於線性聚合物高達約5kDa，或其之間之任何值。 可使用各種共聚物種類，包括但不限於：上文所列舉聚合物或生物聚合物(例如纖連蛋白、膠原或層黏蛋白)中之任一者。可使用多醣，例如聚葡萄糖或經修飾膠原。亦可使用具有用於聚合之光激活官能基之生物聚合物。 交聯可藉由直鏈或具支鏈PEG聚合物之輻射、PRG丙烯酸酯之自由基聚合及經特定調節之化學反應(例如邁克爾加成(Michael addition)、縮合、點擊化學、天然化學接合及/或酶促反應)來實施。 基於聚合物之性質(可流動之聚合物之構形(例如星、多臂或梳狀聚合物)、可交聯官能基之間之聚合物區段之長度)及聚合條件(溫度或光起始之程度、所存在光激活起始劑之量、所存在自由基終止子物質之量及諸如此類)，聚合物可經選擇以具有期望交聯範圍。 在一些實施例中，固化聚合物網絡之聚合物可為經修飾PEG聚合物。聚合物可為星、4臂或2臂PEG二丙烯酸酯聚合物。可溶脹聚合物 . PEG聚合物可在各種條件下溶脹且可藉由逆轉回初始介質/溫度經逆轉。聚-N-異丙基丙烯醯胺(PNIPAm)可藉由增加溫度溶脹，且藉由冷卻去溶脹。大小修飾基序 . 一些水凝膠(包括聚-N-異丙基丙烯醯胺(PNIPAm)或聚丙烯醯胺(PAM))亦可納入特定部分，例如偶氮苯，其在官能化聚合物之表面暴露於光時改變順式/反式定向。此位移可提供聚合物之部分之大小之顯著變化，例如圍欄內之原位產生之捕獲結構。或者，該等聚合可包括在暴露於UV光時交聯之肉桂酸官能基，在移除光時其可逆。與未交聯狀態相比，交聯聚合物伸長。可引入該等聚合物之另一部分包括三苯基無色甲烷，其在暴露於光時可逆地在施加光時形成離子對。若向聚合物中納入葉綠酸三鈉銅，則可使激活光之波長進入可見範圍。用於官能化之其他修飾 .  聚合物(例如，PEG)可藉由在(PEG)聚合物之一個或兩個末端納入官能基(其可包括硫醇、馬來醯亞胺、羧基、胺、甲氧基、疊氮化物、乙烯基碸、乙炔或丙烯酸酯官能基)經修飾。所引入官能基可相同或不同。可引入藉由適當化學加工之期望肽基序、抗體或其他定義之分子官能化，以使部分能與聚合物上之相應官能基特異性反應。可引入生物素化用於稍後與連接至鏈黴抗生物素蛋白之另一物質反應，或反之亦然。 聚合物可包括各種基序，包括裂解基序、反應性末端基序或細胞識別基序。裂解基序可包括插入聚合物中之肽序列，其係一或多種蛋白酶(包括但不限於基質金屬蛋白酶、膠原酶或半胱胺酸蛋白酶(例如半胱天冬酶或細胞自溶酶))之受質。裂解基序之另一類別可包括光可裂解基序，例如硝基苄基光可裂解連接體，其可插入預聚物之所選位置中。裂解基序可用於移除原位產生之捕獲結構之固化聚合物網絡，或在納入原位產生之捕獲結構內時可如所述自身用作分析分析物。聚合物可經修飾以納入化學反應性基序，例如但不限於N-羥基琥珀醯亞胺基(NHS)、生物素、炔基或疊氮基部分，其可用於向如上文所述原位產生之捕獲結構之固化聚合物網絡中引入分析試劑或分析分析物。在其他實施例中，聚合物可包括細胞識別基序，包括但不限於RGD肽基序，其係由如上文所述整聯蛋白或弗林蛋白酶受質(其可用作分析分析物或分析試劑)識別。逆轉 / 移除 / 最小化原位產生之捕獲結構 . 在原位產生之捕獲結構無其他目的時，可使用多種機制以將其移除或減少。舉例而言，一旦完成分析且鑑別出合意之生物細胞，則有用的是，移除原位產生之捕獲結構以繼續培養及擴增展現合意活性或性質之生物細胞。 機械力. 若原位產生之捕獲結構之至少一部分與圍欄之分離區相對位於流動區內，則可使用增加流動。舉例而言，在原位產生之捕獲結構位於外殼之流動區內時，流體流動速率可穿過流動區增加，該流動區自捕獲結構附接之表面剝離至少一個捕獲結構，包括但不限於基板、流動區之壁(其可自微流體迴路材料形成)或蓋。在一些實施例中，至少一個原位產生之捕獲結構可位於隔離圍欄之分離區內，且在分析完成後，隔離圍欄或其中之分離區可經修飾以使流過分離區，類似地自其附接之表面剝離原位產生之捕獲結構。 水解易感性：在形成原位產生之捕獲結構時，可包括成孔劑(其可包括不能與光起始之聚合物化學連接之聚合物)。所形成水凝膠內之開口之程度/大小可經由原位產生之捕獲結構內之可及性定製水解速率)。在其他實施例中，可採用所形成孔以允許分泌材料或化學試劑通過原位產生之捕獲結構，但防止細胞移動穿過原位產生之捕獲結構。在其他實施例中，可藉由向聚合物(例如，PEG聚合物)中引入可降解區段(例如聚酯、縮醛、富馬酸酯、聚(富馬酸丙烯酯)或聚羥酸增加該等聚合物之可降解性。 還原劑：PEG可沿巨分子單體(其可無規或經預定)以間隔形成有二硫鍵聯。二硫鍵可由二硫蘇糖醇(DTT)、巰基乙醇或TCEP斷裂。 熱：可在加熱時使用聚N-異丙基丙烯醯胺(PNIPAm)或其他適宜LCST聚合物以引入捕獲結構。其可藉由降低所形成聚合物捕獲結構之溫度來移除。聚合物可包亦允許藉由其他機制(例如水解或蛋白分解)移除之ELP或其他基序。具體而言，PNIPAm可用於產生表面用於黏附細胞，但隨後經轉換以允許輸出。其他聚合物亦可展現根據溫度之大小變化。舉例而言，在自約40℃至約20℃之溫度冷卻後，納入原位產生之捕獲結構內之PEGDA水凝膠可溶脹約20%。可藉由使用在原位產生之捕獲結構下方之基板或原位產生之捕獲結構上之透明蓋(其可為例如ITO)引導之雷射照射局部增加原位產生之捕獲結構之PEGDA水凝膠之大小。 蛋白水解易感性：水凝膠中可具有任一種類之經改造之肽序列，使得所選蛋白酶針對所選基序之選擇性蛋白分解時可移除/逆轉/或最小化水凝膠捕獲結構。一些種類之經修飾PEG包括具有彈性蛋白(如肽(ELP)基序)及/或具有肽基序之PEG用於對多種蛋白酶之易感性(酶敏感性肽ESP)。已知大量該等基序。一種有用之基序係RGD，其可限於環狀。 滲透易感性：可採用鈣濃度/其他滲透策略以降解並移除原位產生之捕獲結構。如上文，使用介質變化在尺寸上溶脹或去溶脹捕獲結構。 光起始之光裂解：如上文所述，光可裂解基序(例如硝基苄基光可裂解連接體)可納入原位產生之捕獲結構之固化聚合物網絡內。包括光可裂解基序之原位產生之捕獲結構可藉由暴露於光(包括至少一些具有適宜波長之光)以起始光可裂解基序之裂解來移除或減小大小。 在一些應用中，原位產生之捕獲結構可未經移除，但可使用光或介質\溶劑變化僅溶脹或去溶脹。一些類型之水凝膠可納入對光可逆反應(例如，改變關於剛性鍵之區域選擇性化學；在聚合物內形成可逆交聯，或形成/斷裂離子對)之部分。微流體器件輔助之加熱 . 微流體器件可進一步包括佈置於原位產生之捕獲結構之位置之基板上之金屬墊。可藉由將鄰接金屬形狀或金屬形狀之圖案佈置於基板上來產生金屬墊。熱墊可包含任何類型之金屬，其可由光源激發以產生熱。適宜金屬包括鉻、金、銀、鋁、氧化銦錫或其任一組合。金屬可在多層熱墊中組合，例如，鉻層、鈦層、金層。業內已知其他金屬(及合金)。熱墊可包含連續金屬表面，或可包含金屬之圖案(例如金屬形狀，例如點、正方形、線、錐形、無規形式)。在一些實施例中，金墊可佈置於將產生/已產生原位產生之捕獲結構之位置之基板上。熱墊可用於產生熱以膠凝、溶脹、減少或移除原位產生之捕獲結構。可藉由在期望該膠凝、溶脹、減少或移除之位置將光引導至微流體器件中來產生熱。在一些實施例中，固化聚合物網絡可包括熱敏性聚合物。在原位產生之捕獲結構之固化聚合物網絡包括熱敏性聚合物時，器件可進一步包括佈置於在將引入至少一個原位產生之捕獲結構下方之位置之基板上的熱墊。使用官能化捕獲結構分析微小物體之方法 . 提供在至少具有第一原位產生之捕獲結構之微流體器件中分析微小物體(例如，生物細胞或胚胎)或由微小物體產生之生物產品之方法，其包括以下步驟：將微小物體佈置於微流體器件內靠近第一原位產生之捕獲結構之區中，其中該第一原位產生之捕獲結構包括固化聚合物網絡，且另外其中固化聚合物網絡包括分析試劑或分析分析物；使分析試劑或分析分析物與微小物體或微小物體之生物產品接觸；及檢測分析試劑或分析分析物與微小物體或生物產品之相互作用。在各個實施例中，提供在至少具有第一原位產生之捕獲結構之微流體器件中分析微小物體(例如，生物細胞)之方法，其包括以下步驟：將微小物體佈置於微流體器件內靠近該第一原位產生之捕獲結構之區中，其中該原位產生之捕獲結構包括固化聚合物網絡，且另外其中固化聚合物網絡包括分析分析物；使分析分析物與微小物體之生物產品接觸；及檢測分析分析物與生物產品之相互作用。 在其他實施例中，提供在至少具有第一原位產生之捕獲結構之微流體器件中分析微小物體(例如，生物細胞)之另一方法，其包括以下步驟：將微小物體佈置於微流體器件內靠近第一原位產生之捕獲結構之區中，其中該第一原位產生之捕獲結構包括固化聚合物網絡，且另外其中固化聚合物網絡包括分析分析物；使分析分析物與微小物體接觸；及檢測分析分析物與微小物體之相互作用。在其他實施例中，提供在至少具有第一原位產生之捕獲結構之微流體器件中分析微小物體(例如，生物細胞)之方法，其包括以下步驟：將微小物體佈置於微流體器件內靠近第一原位產生之捕獲結構之區中，其中該第一原位產生之捕獲結構包括固化聚合物網絡，且另外其中固化聚合物網絡包括分析試劑；使分析試劑與微小物體或微小物體之生物產品接觸；及檢測分析試劑與微小物體或生物產品之相互作用。 上述方法中之任一者之分析試劑或分析分析物可包括本文所述任何分析試劑或分析分析物。 在分析微小物體之方法中之任一者之各個實施例中，包括於原位產生之捕獲結構內及/或之上之分析試劑或分析分析物可以上述任一方式共價或非共價附接至原位產生之捕獲結構之固化聚合物網絡。分析試劑或分析分析物可包括蛋白質、寡核苷酸、有機分子或醣。分析試劑或分析分析物可分別為如上文所述之任何分析試劑或分析分析物。 在分析微小物體之方法中之任一者之各個實施例中，微小物體之生物產品可包括蛋白質、寡核苷酸、有機分子或醣。微小物體之生物產品可為如本文所述之任何生物產品，且可在方法中用作藉由包括於原位產生之捕獲結構內及/或之上之分析試劑量測之分析物。或者，微小物體之生物產品可與包括於原位產生之捕獲物體內及/或之上之分析分析物結合、反應、及/或使其裂解，其中生物產品在分析方法中用作試劑。 在分析微小物體(例如，生物細胞或胚胎)之方法中之任一者之各個實施例中，微流體器件可包括包含以下外殼之：基板、微流體迴路材料及位於外殼內之流動區，其中至少一個原位產生之捕獲結構佈置於外殼內。在一些實施例中，微流體器件之外殼進一步包括至少一個隔離圍欄，其中至少一個原位產生之捕獲結構可佈置於至少一個隔離圍欄內。隔離圍欄可包括分離區及連接區，其中連接區可具有通向流動區之近端開口及通向分離區之遠端開口。在一些實施例中，原位產生之捕獲結構可佈置於隔離圍欄之分離區內。流動區可包括通道。至少一個捕獲結構可佈置於毗鄰隔離圍欄之第一壁之第一位置。 在分析微小物體之方法中之任一者之各個實施例中，外殼可包括複數個隔離圍欄。複數個隔離圍欄可排成一列，且複數個隔離圍欄之每一者之近端開口可在流動區內在共同方向上開口。在一些實施例中，流動區可包括通道且複數個隔離圍欄中之每一者之近端開口可遠離微流體通道之一側開口。 在分析微小物體之方法中之任一者之各個實施例中，微流體器件之基板可經構形以在外殼內之流體介質中之微小物體上產生介電電泳(DEP)力。將微小物體(例如，生物細胞)佈置於微流體器件內靠近至少第一原位產生之捕獲結構之區的步驟可包括使用介電電泳力移動微小物體。介電電泳力可經光學致動。或者，微流體器件之基板可經構形以在外殼內之小滴上產生電潤濕力。將微小物體佈置於微流體器件內靠近至少第一原位產生之捕獲結構之區的步驟可包括使用電潤濕力移動微小物體。電潤濕力可經光學致動。在一些實施例中，微流體器件可包括一或多個基板，其可經構形以在微流體器件之外殼內產生介電電泳力及電潤濕力二者，其各自可經光致動。或者，流動區(例如，微流體通道)內之流體流動及/或重力可用於將微小物體佈置於微流體器件內。在一些實施例中，介電電泳力、電潤濕力、重力及/或流體流動之組合可用於佈置微小物體。在各個實施例中，微流體器件可具有至少一個包括塗佈材料之表面。在一些實施例中，塗佈材料可共價修飾至少一個表面以提供增強細胞生長、存活率、可攜性及其任何組合之條件化表面。條件化表面可經選擇為本文所述之任何適宜條件化表面。 在分析微小物體之方法中之任一者之各個實施例中，使包括於原位產生之捕獲結構內及/或之上之分析試劑或分析分析物與微小物體(例如，生物細胞或胚胎)或微小物體之生物產品相互作用。在一些實施例中，相互作用可為非共價的，例如，蛋白質(例如抗原或細胞介素(例如，分析物)，其係微小物體之生物產品)與包括於原位產生之捕獲結構內及/或之上之抗體(例如，分析試劑)的結合。在非共價相互作用之另一實例中，原位產生之捕獲結構可包括在微小物體表面上表現之蛋白質之結合識別基序，其中若微小物體表現所關注蛋白質，則其可結合至原位產生之捕獲結構。在其他實施例中，例如在原位產生之捕獲結構包括蛋白酶識別基序時，化學鍵可藉由相互作用裂解，藉此提供結合至原位產生之捕獲結構之分析分析物。在此實施例中，相互作用可為由微小物體分泌或在微小物體表面上表現之蛋白酶之相互作用，該微小物體與識別基序相互作用以裂解納入原位產生之捕獲結構內之受質。在其他實施例中，相互作用可包括共價相互作用。舉例而言，原位產生之捕獲結構可包括分析試劑，例如抗體，其經構形以與生物產品(例如，抗原、細胞介素或任何分泌之生物產品)特異性結合，其中原位產生之捕獲結構或抗體亦包括反應性部分，例如交聯部分(例如，羧酸、胺基部分、硫醇部分或其激活物質)，其共價結合非共價結合至抗體分析試劑之生物產品。 在分析微小物體之方法中之任一者之各個實施例中，檢測步驟包含檢測來自至少一個捕獲結構之信號。在方法之各個實施例中，可將可檢測信號納入包括於原位產生之捕獲結構內及/或之上之分析試劑或分析分析物內。可檢測信號可集中至至少一個捕獲結構之表面或可在緊鄰外殼內或另一選擇為隔離圍欄內之原位產生之捕獲結構之區中檢測。在其他實施例中，可檢測信號可集中至原位產生之捕獲結構之內部部分，此可經由擴散遍及固化聚合物網絡發生。可檢測信號可為螢光、發光或比色信號。在一些實施例中，信號可為螢光信號。在一些實施例中，檢測螢光信號之步驟可進一步包括量化螢光信號。 在分析微小物體之方法中之任一者之一些實施例中，檢測來自至少一個捕獲結構之信號之步驟可包括檢測至少一個捕獲結構之初始螢光信號之損失。舉例而言，原位產生之捕獲結構可包括包含蛋白酶受質基序作為分析分析物之固化聚合物網絡，其中受質基序包括可檢測信號(例如螢光標記)。檢測分析分析物與能使其裂解之蛋白酶之間之相互作用可包括檢測納入螢光蛋白酶受質基序之原位產生之捕獲結構之螢光信號的損失程度。在另一實施例中，方法可包括檢測螢光信號之增益，在納入蛋白酶受質基序作為分析分析物之原位產生之捕獲結構包括淬滅螢光對(例如，FRET對，其可在插入受質基序中之適宜間隔開之不同胺基酸上具有雙重標記，或可包括分子信標或其他FRET探針構築體)。在此實施例中，在受質由蛋白酶之裂解增加淬滅螢光對之間之空間分離時，原位產生之捕獲結構之蛋白酶受質基序與由微小物體(例如，生物產品)產生之蛋白酶之間之相互作用可允許檢測信號之增加。可檢測一或多個螢光信號。 在分析微小物體之方法中之任一者之其他實施例中，可將螢光信號納入與包括於原位產生之捕獲結構內及/或之上之分析試劑或分析分析物相互作用之生物產品或微小物體內。舉例而言，由微小物體(例如，生物產品)分泌之所關注蛋白質亦可包括信號(例如綠色螢光蛋白(GFP))，且因此在與包括於特異性結合至所關注蛋白質之原位產生之捕獲結構內及/或之上的抗體相互作用時，可直接檢測到。在其他實施例中，在其表面上表現所關注蛋白質之微小物體亦可具有包含於微小物體內之可檢測信號(例如mCherry，一種具有與海葵屬(Discoma sp .)相關之序列之插入蛋白)，之後與包括於原位產生之捕獲結構(例如，分析試劑)內及/或之上之抗體結合，可直接檢測細胞內蛋白質之螢光。 在分析微小物體之方法中之任一者之其他實施例中，檢測步驟進一步包括將具有可檢測標記之檢測試劑引入靠近原位產生之捕獲結構之區。可使用本文所述任何適宜檢測試劑。檢測試劑之引入可包括使含有檢測試劑之溶液流經微流體器件之流動區。在一些實施例中，在至少一個原位產生之捕獲結構位於隔離圍欄內時，在流入微流體器件之外殼中之後，檢測試劑可實質上或僅藉由擴散進入含有原位產生之捕獲結構之隔離圍欄。可在實施將微小物體佈置至外殼中或另一選擇為佈置至隔離圍欄中之步驟後實施檢測試劑之引入。在一些實施例中，可在將微小物體引入外殼或隔離圍欄之前引入檢測試劑。在一些實施例中，可在即將實施檢測步驟之前實施引入檢測試劑之步驟。在各個實施例中，檢測試劑經構形以在包括於原位產生之捕獲結構內及/或之上之分析試劑與生物產品或微小物體自身(例如，分析之分析物)相互作用時集中至原位產生之捕獲結構。檢測試劑可藉由任何適宜機制(例如形成結合對、與靶寡核苷酸雜交、嵌入生物產品或微小物體或與其共價反應)集中至原位產生之捕獲結構(例如，限於原位產生之捕獲結構之直接區，由於分析試劑或分析分析物/微小物體或其生物產品之間之相互作用，該檢測試劑自身限於原位產生之捕獲結構之直接區。在一些實施例中，檢測試劑/微小物體或其生物產品/分析試劑或分析分析物/原位產生之捕獲結構之固化聚合物網絡之間之相互作用可形成複合物，該複合物可用於集中檢測試劑之可檢測信號。在一些實施例中，檢測試劑之可檢測標記不可檢測直至其集中至原位產生之捕獲結構。舉例而言，若檢測試劑係嵌入劑染料或分子信標(Fret淬滅之髮夾探針)、Scorpion (Fret淬滅之探針/引子組合)或寡核苷酸之任何其他FRET標記，則可不檢測信號直至在檢測試劑結合至微小物體之生物產品或微小物體自身之後，在一些實施例中，其可固定至原位產生之捕獲結構。在各個實施例中，檢測試劑之可檢測標記非共價附接至分析試劑或分析分析物。 在分析微小物體之方法中之任一者之一些實施例中，檢測試劑包含至少第一抗體。一或多種抗體可用於檢測包括於原位產生之捕獲結構內及/或之上之分析試劑或分析分析物與微小物體之生物產品或微小物體自身之間的相互作用。在一些實施例中，該方法可包括引入對於分析分析物/(生物產品或微小物體)對或分析試劑/(生物產品或微小物體)對具有特異性之第一檢測抗體、之後引入經標記且可結合至分析分析物/(生物產品或微小物體)對或分析試劑/(生物產品或微小物體)對之至少一部分之第二抗體。在一些實施例中，該方法可包括引入對第一檢測抗體具有特異性之第二抗體。在其他實施例中，經標記之第二抗體可對於分析分析物/(生物產品或微小物體)對之複合物或分析試劑/(生物產品或微小物體)對之複合物具有特異性。 在分析微小物體之方法中之任一者之各個實施例中，該方法可進一步包括將微小物體自微流體器件輸出之步驟。可基於分析之結果(例如，在檢測步驟中展現信號之期望位準)輸出微小物體。在方法之各個實施例中，自微流體器件輸出微小物體可進一步包括將微小物體移動至微流體器件之基板之另一部分。舉例而言，分析步驟可在如本文所述選擇扇區內實施，且可藉由DEP力、電潤濕力、重力或流體流動將展現如藉由分析之方法所鑑別之所選特徵之微小物體移動至微流體器件之分離扇區用於進一步處理。 在分析微小物體之方法中之任一者之各個實施例中，該方法可進一步包括以下步驟：藉由引入水解試劑、引入蛋白水解試劑、引入增加或減小流動區及/或隔離圍欄內之流體介質之滲透壓的流體介質、改變原位產生之捕獲結構之溫度、或對原位產生之捕獲結構進行光學照射、藉此減少或移除至少一個捕獲結構來減少或移除原位產生之捕獲結構。改變溫度之步驟可進一步包括對在毗鄰原位產生之捕獲結構或在其下之基板上的熱墊進行光學照射。在一些實施例中，減少(例如，減少原位產生之捕獲結構之官能化位點之大小或數目)或移除原位產生之捕獲結構可使微小物體自其集中/約束釋放至原位產生之捕獲結構。 在其他實施例中，輸出微小物體之步驟可包括引入微小物體結合之分析試劑/分析分析物的競爭結合配偶體，如上文所述。與分析試劑/分析分析物競爭結合配偶體可引起微小物體自其與分析試劑/分析分析物之結合相互作用釋放且允許微小物體之輸出。 圖5A-E顯示在外殼內至少具有第一原位產生之捕獲結構之微流體器件中分析微小物體(例如，生物細胞或胚胎)之方法的一個實施例。在此實施例中，外殼包括隔離圍欄，其包括至少佈置於其中之第一捕獲結構，其中原位產生之捕獲結構用作預選擇之分析區。原位產生之捕獲結構可經(例如)分析試劑官能化，如圖5A中所示。該方法並不限於此，且相反，原位產生之捕獲結構可經官能化以含有分析分析物。 在圖5A中，顯示原位產生之捕獲結構502，其具有(例如)引入固化聚合物網絡中之鏈黴抗生物素蛋白。可使結構聚合物(例如，鏈黴抗生物素蛋白修飾之反應性預聚物)及可溶性起始劑之預聚物溶液流入微流體器件中。原位產生之捕獲結構之精確選擇性固化可藉由在隔離圍欄530之一角中照射來完成，與圖4C中所示用於將預聚物405轉變成原位產生之捕獲結構404之系統化製程類似。在此實施例中，產生原位產生之捕獲結構502，其位於隔離圍欄530之開口之遠端之分離區之角處由微流體迴路材料260形成之壁附近/該壁上，隔離圍欄530開口至其中流體介質流動(278)之微流體通道264中。在形成原位產生之捕獲結構後，可藉由沖洗微流體通道264、及允許未使用之試劑自隔離圍欄530擴散出自系統移除過量聚合物溶液及起始劑。原位產生之捕獲結構502可在原位產生之捕獲結構表面上及貫穿固化聚合物網絡提供鏈黴抗生物素蛋白。 可將官能化抗體引入隔離圍欄530之分離區。官能化抗體可具有生物素官能基，其可結合至原位產生之捕獲結構502表面或之內之鏈黴抗生物素蛋白位點，藉此提供包括於原位產生之捕獲結構502表面或之內之抗體504、提供等效於圖4B之捕獲結構406之原位產生之捕獲結構(502加上504) (其亦等效於圖4C之示意性原位產生之捕獲結構406B)。抗體504可為對分泌之生物產品具有特異性之任何抗體。在一些實施例中，抗體504可為細胞介素，例如IL-2、IFN α/β、TNF α及諸如此類。抗體504可用於檢測分泌所關注細胞介素之細胞。所有生物素化抗體504皆無需包括於至少一個原位產生之捕獲結構內及/或之上。生物素化抗體504之某一部分亦可在溶液中自由漂浮。亦可使用逆轉配對，例如，原位產生之捕獲結構502可具有藉由聚合物網絡之光起始之固化納入之生物素化位點，且抗體504可經修飾以包括鏈黴抗生物素蛋白。鏈黴抗生物素蛋白官能基可結合至原位產生之捕獲結構502上之生物素位點，藉此亦提供包括於原位產生之捕獲結構502表面或之內之抗體504。 而在圖5A-5E中，為方便及簡明起見，分析試劑顯示為抗體，且方法並不限於此。分析試劑可如本文所述之任何適宜分析試劑。 可使生物細胞506流入微流體通道264中，且藉由本文所述之任何適宜方法佈置至隔離圍欄530之分離區中。可在引入鏈黴抗生物素蛋白官能化抗體之前或之後，將所關注細胞506引入具有鏈黴抗生物素蛋白官能化捕獲結構之圍欄中。可存在一或多個所關注細胞506。在一些實施例中，可存在單一細胞506。 細胞可經培養，且其可分泌生物產品。生物產品可為蛋白質。細胞之蛋白質性生物產品之一個非限制性實例可為細胞介素。可產生細胞介素之細胞之一個非限制性實例可為T細胞。 如圖5B中所示，在細胞培養繼續時，細胞506可產生可結合至抗體分析試劑504之生物產品508。生物產品508將藉由其與原位產生之捕獲結構502上之分析試劑504之相互作用被捕獲，例如，由納入原位產生之捕獲結構內或其表面上之抗體捕獲。圖5C顯示圖5B之原位產生之捕獲結構502之展開圖，其顯示藉由生物產品508與原位產生之捕獲結構502之分析試劑504 (例如，抗體)之相互作用(例如，結合)形成之複合物510。原位產生之捕獲結構502可位於通向圍欄內之微流體通道之近端開口附近或可位於連接區之更遠端部分內或圍欄之分離區內。 包括於原位產生之捕獲結構502表面或之內之抗體分析試劑504捕獲並集中所關注生物產品508 (例如，分析物)。可藉由引入經標記之抗體512 (其可經螢光標記)使得複合物510之經集中捕獲生物產品508 /抗體504可檢測，如圖5D中所示。集中至原位產生之捕獲結構502/504之固化聚合物網絡的固定抗體/細胞介素/抗體複合物514之螢光信號之檢測可允許較積極/較不積極分泌生物細胞的檢測及分級。圖5E顯示原位產生之捕獲結構502所定位之隔離圍欄之區之展開圖。顯示固定抗體504/細胞介素(例如，生物產品508)/ 經標記之抗體512之複合物514。儘管本文中為簡明起見將檢測試劑顯示為抗體，但檢測試劑並不限於此，而是可為如本文所述之任何適宜檢測試劑。 在一些其他實施例中，生物產品508可自身含有可檢測標記，例如但不限於綠色螢光蛋白。在生物產品508包括可檢測標記時，可不進行藉由檢測試劑的額外標記，但可直接檢測生物產品508之可檢測標記之量。因此，在方法之一些實施例中，分析物(例如，生物產品508)可為可檢測分析物且可相互作用並由分析試劑504捕獲以形成可檢測複合物510’ (未顯示)，其可經檢測。多工分析方法 . 在分析一或多種微小物體(例如，生物細胞或胚胎)之方法之各個實施例中，可實施多工分析。在一個實施例中，位於外殼內或視情況位於隔離圍欄內之至少一個捕獲結構可含有一種以上之分析試劑或分析分析物。在其他實施例中，外殼或視情況其中之隔離圍欄可包括第一捕獲結構及第二捕獲結構。第一捕獲結構可如上文所述且包括第一分析試劑或第一分析分析物。第二捕獲結構可包括第二固化聚合物網絡，且第二固化聚合物網絡可包括第二分析試劑或第二分析分析物。第二固化聚合物網絡及第二分析試劑或第二分析分析物可包括如上文所述以任一組合之任何特徵。在一些實施例中，第一及第二捕獲結構中之每一者皆包括不同分析試劑或分析分析物。在一些實施例中，第一及第二捕獲結構可包括彼此不同之第一分析試劑及第二分析試劑。在其他實施例中，第一及第二捕獲結構可含有彼此不同之第一分析分析物及第二分析分析物。在其他實施例中，第一捕獲結構及第二捕獲結構可包括位於一個捕獲結構上之分析試劑及位於第二捕獲結構上之分析分析物。在多工分析之一些實施例中，第一捕獲結構及第二捕獲結構可在可區分之位置佈置於外殼或另一選擇為隔離圍欄內。第一及第二捕獲結構之可區分之位置可毗鄰外殼之同一壁或其中之隔離圍欄之同一壁，或毗鄰外殼之不同壁或其中之隔離圍欄之不同壁。 在多工分析之各個實施例中，檢測步驟包括檢測第一分析物及第二分析物，其中第一分析物不同於第二分析物。第一分析物及第二分析物可為由微小物體分泌之第一生物產品及第二生物產品。在其他實施例中，第一分析物及第二分析物可為自微小物體分泌之生物產品且第二分析物可為微小物體表面上存在之生物產品，且可彼此不同。在其他實施例中，檢測步驟可包括檢測與第一捕獲結構上之第一分析分析物相互作用之第一生物產品及檢測與第二捕獲結構上之第二分析分析物相互作用之第二生物產品。在其他實施例中，檢測步驟可包括檢測與第一分析試劑相互作用之第一生物產品及檢測與第二分析試劑相互作用之第二生物產品。 檢測相互作用之步驟可進一步包括將第一檢測試劑及第二檢測試劑引入靠近第一及第二捕獲結構之區，其中第一及第二檢測試劑中之每一者皆包括可檢測標記。第一檢測試劑及第二檢測試劑之可檢測標記可各自獨立地為螢光、比色或發光標記。檢測步驟可進一步包括檢測第一可檢測標記之第一螢光信號及第二可檢測標記之第二螢光信號。在一些實施例中，第一螢光信號及第二螢光信號可在物理上可區分，例如，位於外殼內之不同位置，或另一選擇為位於其中之隔離圍欄內之不同位置。在其他實施例中，第一螢光信號及第二螢光信號可在光譜上可區分。在其他實施例中，第一或第二可檢測信號中之一者可為螢光且第一或第二可檢測信號中之另一者可不為螢光。 在多工方法之各個實施例中，第一及第二可檢測試劑中之每一者皆可非共價附接至各別第一或第二分析試劑或分析分析物。在一些實施例中，第一及第二檢測試劑中之每一者皆可包括抗體。在一些實施例中，第一及第二檢測試劑中之每一者皆包括各別第三及第四抗體，其各自可具有可檢測標記，其中第三抗體特異性結合至第一分析試劑或第一分析分析物/(生物產品或微小物體)對且第四抗體特異性結合至第二分析試劑或分析分析物/(生物產品或微小物體)對。在一些實施例中，在第一分析試劑係抗體時，第三抗體可為針對第一分析試劑之二級抗體。在一些實施例中，在第二分析試劑係抗體時，第四抗體可為針對第二分析試劑之二級抗體。 在多工分析之各個實施例中，可量化第一及/或第二螢光信號。 在方法之各個實施例中，可對微小物體之一種生物產品或三種或更多種生物產品或微小物體自身或其任一組合的三種或更多種特徵實施多工分析。可在外殼中或另一選擇為其中之至少一個隔離圍欄內存在第三或另外捕獲結構。第三或另外捕獲結構中之每一者皆可包括固化聚合物網絡，且第三或另外固化聚合物網絡中之每一者之固化聚合物網絡皆可包括分析試劑或分析分析物。第三或另外捕獲結構中之每一者之分析試劑或分析分析物皆可不同於第一捕獲結構之第一分析試劑或分析分析物，及/或可不同於第二捕獲結構之第二分析試劑或分析分析物。第三或另外捕獲結構之分析試劑或分析分析物中之每一者皆可彼此不同。在其他實施例中，或者，第一及第二捕獲結構中之一者或二者可包括一種以上可與第一捕獲結構之第一分析試劑或分析分析物區分且可與第二捕獲結構之第二分析試劑或分析分析物區分之分析試劑或分析分析物。 在分析一或多種微小物體之多工方法之各個實施例中，檢測步驟進一步包含檢測至少在隔離圍欄內位置不同、在光譜上可檢測地不同或其組合之第一、第二、第三或另外可檢測信號。 多工方法可包括上文所述針對單工方法之步驟中之任一者，包括但不限於將一或多個微小物體佈置於微流體器件內，其中微流體器件包括至少一個經構形以分析外殼內或其中之隔離圍欄內之一個以上特徵之捕獲結構，或另一選擇為包括外殼內之一個以上捕獲結構或至少一個隔離圍欄內之一個以上捕獲結構，其中一個以上捕獲結構中之每一者皆經構形以分析一個特徵；容許微小物體釋放或產生一或多種生物產品(其任一組合可與如上文所述多工分析試劑及/或分析分析物中之任一者之分析試劑或分析分析物之任一組合使用)；容許分析分析物或分析試劑與生物產品或微小物體自身相互作用；及檢測相互作用之任何態樣。 圖7圖解說明根據本文所述方法之多工分析，且展示外殼(未顯示)內之流動區(微流體通道264)及形成界定通道264之壁之微流體迴路材料260。顯示微流體器件700內之一個隔離圍欄730，且具有包封由微流體迴路材料260製得之隔離圍欄的壁，如上文所述。隔離圍欄730具有三個佈置於圍欄730內之三個物理上可區分之位置中的捕獲結構702、704、708。存在兩個裝載至圍欄730中之微小物體706，在此實施例中，此產生生物產品716、718及720。生物產品716、718、720可全部不同或可為相同生物產品，藉由分別包括於捕獲結構702、704、708內及/或之上之分析試劑710、712、714分析其之三個不同特徵。分析試劑710、712、714各自彼此不同且針對不同生物產品或生物產品之不同特徵進行測試。如圖7中所示，為易於觀看，分析試劑710、712、714顯示為抗體，但該方法並不限於抗體分析試劑，而是可為如本文所述分析試劑及/或分析分析物之任何適宜組合。圖7中圖解說明之時間點係如下時間點：在已容許微小物體706產生生物產品716、718、720後；生物產品716、718、720已經與分析試劑710、712、714相互作用，該等分析試劑各自固定至各別捕獲結構702、704、708；及在檢測試劑722、724、726已被引入隔離圍欄730中且已特異性結合至其靶標716、718、720之時間點後。為易於觀看，檢測試劑722、724、726表示為抗體，但該方法並不限於如上文所論述之抗體檢測試劑。同樣，為易於觀看，檢測試劑722、724、726各自包括標記(未顯示)，其中標記可為直接附接至檢測試劑722、724、726之可檢測標記，或另一選擇為，標記可附接至第二抗體(未顯示)，其特異性結合至抗體722、724、726。直接附接至檢測試劑722、724、726之每一可檢測標記可藉由在光譜上可區分與其他可檢測標記之每一者可檢測地區分或可藉由檢測試劑之可檢測標記結合之原位產生之捕獲結構位置可檢測地區分。可獨立地檢測或可同時檢測分析複合物(其可包括捕獲結構、分析試劑或分析分析物(例如，端視所實施之分析而定)、微小物體或生物產品(例如，分析試劑或分析分析物是否與微小物體或微小物體之生物產品相互作用)及檢測試劑之組合，且在圖7中顯示為(702/710/716/722)、(704/712/718/724)及/或(708/714/720/726))中之每一者。可藉由與原位標準化信號比較、藉由彼此正規化及/或任何適宜量化方法量化每一複合物之可檢測信號。裝載之方法 . 將生物微小物體(例如，生物細胞)或微小物體(包括但不限於珠粒)裝載至外殼或另一選擇為隔離圍欄中可涉及使用如本文所述之流體流動、重力、介電電泳(DEP)力、電潤濕、磁力或其任一組合。DEP力可藉由(例如)光電鑷子(OET)構形光學產生及/或可(例如)藉由呈時間/空間型態之電極/電極區之激活電力產生。類似地，電潤濕力可藉由(例如)光電潤濕(OEW)構形光學提供及/或藉由(例如)呈時間空間型態之電極/電極區之激活電力提供。製備方法 . 提供用於製備微流體器件內之至少一個捕獲結構之方法。可在將細胞引入微流體(或奈米流體)器件之前或之後引入原位產生之捕獲結構。原位產生之捕獲結構可經設計為暫時的或可保持在原位直至實驗/分析/分選/培養過程結束。 可藉由光激活、溫度變化或滲透變化引入原位產生之捕獲結構，此引起微流體內存在之聚合物溶液以形成能防止生物細胞或珠粒跨越原位產生之捕獲結構之原位產生之捕獲結構。端視原位產生之捕獲結構之篩孔大小而定，可允許不同種類之化學物質穿過原位產生之捕獲結構。若篩孔大小經選擇為約2 nm，則可僅允許小分子組份通過，但蛋白質等可由原位產生之捕獲結構鉗合。原位產生之捕獲結構可包括具有可不防止較小物質(例如蛋白質、核酸、細胞器或信號傳導分子)跨越原位產生之捕獲結構之較大篩孔大小的交聯聚合物。原位產生之捕獲結構可允許介質通過，但不允許細胞或珠粒跨越原位產生之捕獲結構。 引入光激活之聚合之過程可在微流體器件內實施。擴散與聚合過程競爭，因此，快速產生自由基之能力可為有用的。另外，自由基可快速與游離氧組合。儘管光聚合在介質中不存在氧情況下極為有效且快速，但當存在生物細胞(因此需要存在氧)時，可調節起始自由基之數目以進行補償。事實上，在鏈終止更快速發生且限制所形成外部聚合物之量時，尤其在引入少量限制量之聚合物以形成不完全阻擋進入或離開圍欄或通道之小的捕獲結構時，氧之限制效應係有幫助的。 在一些實施例中，起始可流動之聚合物之固化之步驟可包括對流動區之至少一個選擇區域進行光學照射，且另外其中可流動之聚合物之固化之步驟可包括聚合可流動之聚合物之聚合物以形成固化聚合物網絡。引入可流動之聚合物之步驟可進一步包括引入光激活之聚合起始劑。 在一些其他實施例中，起始可流動之聚合物之固化之步驟可包括改變基板之至少一個選擇區域的溫度。聚合物之固化步驟可進一步包括使聚合物膠凝以形成聚合物網絡。改變基板之選擇區域之溫度的步驟可進一步包括對基板上之熱墊進行光學照射。 可藉由共聚兩種聚合物(一種具有例如RGD肽基序)形成原位產生之捕獲結構。在其他實施例中，前體預聚物(如圖4D之預聚物401’)可經修飾以具有該基序，且原位聚合提供包括分析分析物之原位產生之捕獲結構(例如，形成圖4D之原位產生之捕獲結構406C)。另一替代方案係在預聚物(如圖4C之407B)內納入抗體、及原位固化聚合物網絡以提供已經包括抗體分析試劑之原位產生之捕獲結構(如圖4C之406B)。另一替代方案係在已形成原位產生之捕獲結構後(如在原位產生之捕獲結構404轉化成圖4C之原位產生之捕獲結構406B中)引入抗體。在一個實例中，可遍及原位產生之捕獲結構之固化聚合物網絡或僅在表面上引入生物素化或鏈黴抗生物素蛋白位點，且鏈黴抗生物素蛋白或生物素標記之抗體可與各別結合對締合。或者，經修飾抗體之可經設計為含有光激活官能基(例如二苯甲酮)，其可同時或在形成原位產生之捕獲結構後經受光起始之插入原位產生之捕獲結構之固化聚合物網絡表面中，其可提供類似於圖4C之包括固化聚合物網絡之原位產生之結構403直接轉換成原位產生之捕獲結構406B之過程(過程未顯示)，其中捕獲結構之固化聚合物網絡包括附接至官能化位點之分析試劑。可實施相同類型之轉化策略以等效地引入包括分析分析物之原位產生之捕獲結構。 在將聚合物捕獲結構引入微流體器件內之過程之一個實例中，可使含有10% w/v PEGDA (6Kd)及1%光起始劑(IRGACURE 2959，200 Da)之溶液流入微流體器件中。在平衡小於10 min後，將期望區用約340 nm (+/- 20 nm)下之UV光以400 mW/cm2 之功率照射1秒，以起始產生(例如)圖4-7中所示之原位產生之捕獲結構之聚合。 提供用於製備微流體器件之方法，該微流體器件包括至少第一原位產生之捕獲結構，該方法包括：提供微流體器件，其中微流體器件包含外殼，該外殼包括基板及微流體迴路材料，其中該外殼界定流動區；將第一可流動之官能化預聚物引入流動區中；及在外殼之至少一個選擇區域激活第一可流動之官能化預聚物之固化，藉此於其中形成至少第一原位產生之捕獲結構。引入第一可流動之官能化預聚物之步驟可進一步包括向流動區中引入光激活聚合起始劑，其中引入光激活聚合起始劑之步驟可在引入第一可流動之預聚物之步驟之前、同時或之後實施。在一些實施例中，微流體器件之外殼進一步包括至少一個以流體方式連接至流動區之隔離圍欄，且激活固化之步驟包括在至少一個隔離圍欄之至少一個選擇區域激活第一可流動之官能化預聚物之固化。至少第一原位產生之捕獲結構可包括包含一或多個官能化位點之固化聚合物網絡。一或多個官能化位點可包括生物素、抗生物素蛋白或鏈黴抗生物素蛋白部分。一或多個官能化位點可共價結合至第一可流動之官能化預聚物之至少一個組份。可使未固化之可流動之官能化預聚物自微流體器件流出。在已向至少一個隔離圍欄引入可流動之官能化預聚物之實施例中，未固化之可流動之官能化預聚物可自圍欄擴散出，且隨後其可自微流體器件流出。 該方法可進一步包括使第一體積之第一流體介質流經微流體器件之流動區，藉此使未固化之第一可流動之官能化預聚物自至少一個隔離圍欄擴散出。該方法可進一步包括將第一官能化分析試劑或分析分析物引入外殼內或另一選擇為至少一個隔離圍欄內之至少第一捕獲結構；及使第一官能化分析試劑或分析分析物與至少第一捕獲結構之固化聚合物網絡之官能化位點締合。第一官能化分析試劑或分析分析物可包括抗體、抗原、有機分子或寡核苷酸。第一官能化分析試劑或分析分析物之有機分子可包括酶之受質、抗原、細胞表面標記、細胞介素或本文所述之任何適宜分析試劑或分析分析物。第一官能化分析試劑或分析分析物可進一步包括經構形以使第一官能化分析試劑或分析分析物與至少第一捕獲結構之固化聚合物網絡之官能化位點締合的部分。在各個實施例中，經構形以締合第一官能化分析試劑或分析分析物之部分可包括至少第一捕獲結構之固化聚合物網絡之官能化位點的生物素、抗生物素蛋白或鏈黴抗生物素蛋白結合配偶體。在各個實施例中，第一官能化分析試劑或分析分析物可為第一分析試劑。該方法可進一步包括使第二體積之第一流體介質流經微流體器件，藉此使未締合之第一官能化分析試劑或分析分析物自至少一個隔離圍欄擴散出。一旦未締合之官能化分析試劑或分析分析物自圍欄擴散出，則其可自微流體器件流出。 該方法可進一步包括引入第二或另外官能化分析試劑或分析分析物之步驟。第二或另外官能化分析試劑或分析分析物可與至少第一捕獲結構之固化聚合物網絡之第二或另外官能化位點締合。第二或另外官能化分析試劑或分析分析物可不同於第一官能化分析試劑或分析分析物及/或可與第一官能化分析試劑或分析分析物可檢測地區分。第二或另外官能化分析試劑或分析分析物可經構形以利用可與與第一官能化分析試劑或分析分析物一起使用之檢測試劑區分之檢測試劑檢測。第二或另外官能化分析試劑或分析分析物可與外殼中或另一選擇為至少一個隔離圍欄內之第二或另外捕獲結構上的第二或另外官能化位點締合。 該方法可進一步包括向外殼中或另一選擇為至少一個隔離圍欄內引入第二或另外捕獲結構之步驟，其中引入第二或另外捕獲結構可包括以下步驟：向微流體器件之流動區中引入又一體積之第一流體介質；向流動區中引入第二可流動之官能化預聚物；及激活至少在外殼之第二選擇區域、或另一選擇為至少一個隔離圍欄內之第二可流動之官能化預聚物的固化，藉此於其中形成第二原位產生之捕獲結構；及使又一體積之第一流體介質流入微流體器件之流動區中。引入第二可流動之官能化預聚物之步驟可進一步包括向流動區中引入光激活之聚合起始劑，其中引入光激活之聚合起始劑之步驟可在引入第二可流動之預聚物之步驟之前、同時或之後實施。在形成第二捕獲結構後，類似於第一官能化分析試劑或分析分析物，可使第二官能化分析試劑或分析分析物流入且使其與第二捕獲結構締合。在第二官能化分析試劑與分析分析物之締合完全後，可使過量未締合之官能化分析試劑或分析分析物自隔離圍欄擴散出，且視情況自微流體器件流出。 該方法可進一步包括以下：向至少一個隔離圍欄中引入第三或另外捕獲結構之步驟，其中引入第三或另外捕獲結構可包括：向微流體器件之流動區中引入又一體積之第一流體介質；向流動區中引入第三可流動之官能化預聚物；及激活至少在外殼之第三選擇區域、或另一選擇為至少一個隔離圍欄內之第三可流動之官能化預聚物的固化，藉此於其中形成第三原位產生之捕獲結構；及使又一體積之第一流體介質流入微流體器件之流動區中。引入第三可流動之官能化預聚物之步驟可進一步包括向流動區中引入光激活聚合起始劑，其中引入光激活聚合起始劑之步驟可在引入第三可流動之預聚物之步驟之前、同時或之後實施。第三官能化分析試劑或分析分析物可以類似於第三捕獲結構之方式、如上文針對第一及/或第二官能化分析試劑或分析分析物所述引入。第三官能化分析試劑或分析分析物可不同於第一或第二官能化分析試劑，及/或可與第一或第二官能化分析試劑或分析分析物可檢測地區分。 在一些實施例中，第一可流動之官能化預聚物可不同於第二可流動之官能化預聚物。在其他實施例中，第一可流動之官能化預聚物可與第二可流動之官能化預聚物相同。在各個實施例中，第一、第二及第三可流動之官能化預聚物可各自彼此不同。在其他實施例中，第一、第二及第三可流動之官能化預聚物可各自為相同官能化預聚物。在方法之各個實施例中，第一、第二或第三原位產生之捕獲結構中之任一者之固化聚合物網絡可包括合成聚合物、經修飾之合成聚合物或生物聚合物。在一些實施例中，合成聚合物修飾包含大小修飾基序、裂解基序、反應性末端部分及/或細胞識別基序。固化聚合物網絡可包括以下中之至少一者：聚乙二醇(PEG)、經修飾聚乙二醇、聚乳酸(PLA)、經修飾聚乳酸、聚乙醇酸(PGA)、經修飾聚乙醇酸、聚丙烯醯胺(PAM)、經修飾聚丙烯醯胺、聚-N-異丙基丙烯醯胺(PNIPAm)、經修飾聚-N-異丙基丙烯醯胺、聚乙烯醇(PVA)、經修飾聚乙烯醇、聚丙烯酸(PAA)、經修飾聚丙烯酸、聚己內酯(PCL)、經修飾聚己內酯、纖連蛋白、經修飾纖連蛋白、膠原、經修飾膠原、層黏蛋白、經修飾層黏蛋白、多醣、經修飾多醣、或以任一組合之共聚物。在其他實施例中，固化聚合物網絡可包括以下中之至少一者：聚乙二醇、經修飾聚乙二醇、聚乳酸(PLA)、經修飾聚乳酸、聚乙醇酸(PGA)、經修飾聚乙醇酸、聚乙烯醇(PVA)、經修飾聚乙烯醇、聚丙烯酸(PAA)、經修飾聚丙烯酸、纖連蛋白、經修飾纖連蛋白、膠原、經修飾膠原、層黏蛋白、經修飾層黏蛋白或以任一組合之共聚物。在一些實施例中，固化聚合物網絡之聚合物可為經修飾PEG聚合物。聚合物可為星、4臂或2臂PEG二丙烯酸酯聚合物。套組 . 在另一態樣中，提供包括以下之套組：具有外殼之微流體器件，該外殼包括基板、微流體迴路材料及視情況蓋，其中外殼界定流動區；及可受控地經激活以形成固化聚合物網絡之官能化預聚物。該套組可進一步包括分析試劑或分析分析物，其可為官能化預聚物之部分，與官能化預聚物混合，或與官能化預聚物分開提供(例如，在單獨小瓶、管中等)。或者，提供包括以下之套組:具有外殼之微流體器件，該外殼包括基板、微流體迴路材料及視情況蓋，其中外殼界定流動區；及佈置於外殼內之至少一個原位產生之捕獲結構，其中至少一個原位產生之捕獲結構包括固化聚合物網絡(例如，微流體器件400、700)。套組可進一步包括分析試劑，其可整合至原位產生之捕獲結構或與其締合或其可單獨提供(例如，在小瓶、管中等)。任一套組中之微流體器件可包括外殼內之至少一個隔離圍欄。對於原位產生之捕獲結構已經佈置於微流體器件內之套組而言，原位產生之捕獲結構可位於微流體器件之流動區、隔離圍欄(例如，隔離圍欄內之分離區)或二者內。固化聚合物網絡可進一步包括一或多個官能化位點。固化聚合物網絡之官能化位點可為如本文所述之任何官能化位點，且可包括生物素、抗生物素蛋白、鏈黴抗生物素蛋白或其任一組合。 在包括包含至少一個原位產生之捕獲結構之微流體器件之套組的各個實施例中，固化聚合物網絡可包括合成聚合物、經修飾合成聚合物或生物聚合物。在其中提供官能化預聚物之套組之實施例中，官能化預聚物可包括合成聚合物、經修飾合成聚合物或生物聚合物。在一些實施例中，合成聚合物修飾包含大小修飾基序、裂解基序、反應性末端部分及/或細胞識別基序。固化聚合物網絡或官能化預聚物可包括以下中之至少一者：聚乙二醇(PEG)、經修飾聚乙二醇、聚乳酸(PLA)、經修飾聚乳酸、聚乙醇酸(PGA)、經修飾聚乙醇酸、聚丙烯醯胺(PAM)、經修飾聚丙烯醯胺、聚-N-異丙基丙烯醯胺(PNIPAm)、經修飾聚-N-異丙基丙烯醯胺、聚乙烯醇(PVA)、經修飾聚乙烯醇、聚丙烯酸(PAA)、經修飾聚丙烯酸、聚己內酯(PCL)、經修飾聚己內酯、纖連蛋白、經修飾纖連蛋白、膠原、經修飾膠原、層黏蛋白、經修飾層黏蛋白、多醣、經修飾多醣或以任一組合之共聚物。在其他實施例中，固化聚合物網絡或官能化預聚物可包括以下中之至少一者：聚乙二醇、經修飾聚乙二醇、聚乳酸(PLA)、經修飾聚乳酸、聚乙醇酸(PGA)、經修飾聚乙醇酸、聚乙烯醇(PVA)、經修飾聚乙烯醇、聚丙烯酸(PAA)、經修飾聚丙烯酸、纖連蛋白、經修飾纖連蛋白、膠原、經修飾膠原、層黏蛋白、經修飾層黏蛋白或以任一組合之共聚物。在一些實施例中，固化聚合物網絡或官能化預聚物之聚合物可為經修飾PEG聚合物。聚合物可為星、4臂或2臂PEG二丙烯酸酯聚合物。在各個實施例中，其中外殼或至少一個隔離圍欄包括一個以上原位產生之捕獲結構，捕獲結構各自包括相同聚合物，或另一選擇為，可包括對於第一原位產生之捕獲結構、第二原位產生之捕獲結構、第三原位產生之捕獲結構等各自不同之聚合物。在提供官能化預聚物之套組中，可提供一種以上官能化預聚物。套組可包括一種以上聚合物，其可與至少第一官能化聚合物組合在一起以形成可流動之聚合物溶液，其經構形以經固化以形成固化聚合物網絡。至少第一官能化聚合物可提供為可流動之聚合物溶液或可提供為去水或凍乾形式之凝膠，其中之任一者可經構形以由終端使用者藉由利用流體介質稀釋調配為可流動之聚合物溶液。套組中提供之可用於形成原位產生之捕獲結構之其他聚合物可在一或多個單獨容器中自至少第一官能化聚合物提供。 套組之分析試劑或分析分析物可為本文所述之任何分析試劑或分析分析物。分析試劑或分析分析物可包括經構形以與至少一個捕獲結構之固化聚合物網絡之官能化位點締合的官能部分。分析試劑或分析分析物可於經構形以準備引入微流體器件之流動區中之調配物中提供。或者，分析試劑或分析分析物可以固體或凍乾形式提供，且具有用於溶解至適當介質中用於引入微流體器件中及隨後與原位產生之捕獲結構之固化聚合物網絡之官能化位點締合的說明書。在套組之一些實施例中，以任何適宜組合之一種以上分析試劑或一種以上分析分析物可提供用於多工實驗，且可為如以下段落中所述之分析試劑或分析物中之任一者。 在包括包含至少一個原位產生之捕獲結構之微流體器件之套組的各個實施例中，原位產生之捕獲結構之固化聚合物網絡可能已經包括分析試劑或分析分析物(例如，微流體器件450，其中分析試劑或分析分析物已經存在於如所供應微流體器件之至少一個捕獲結構之固化聚合物網絡內/之上)。分析試劑或分析分析物可共價或非共價結合至固化聚合物網絡之一或多個官能化位點。在一些實施例中，分析試劑或分析分析物可經由生物素/鏈黴抗生物素蛋白或生物素/抗生物素蛋白複合物非共價結合至固化聚合物網絡之一或多個官能化位點。 不管是否已提供分析試劑或分析分析物作為原位產生之捕獲結構之固化聚合物網絡之部分或作為具有該分析試劑或分析分析物之用於製備原位產生之捕獲結構之套組之組份納入，分析試劑或分析分析物可為如本文所述之任何適宜部分。納入或欲納入原位產生之捕獲結構內之分析試劑或分析分析物可為蛋白質、核酸、有機分子或醣。在包括包含至少一個原位產生之捕獲結構之微流體器件之套組的一些實施例中，分析試劑或分析分析物可為抗體，且可為如本文所述之任何種類之抗體。在其他實施例中，納入或欲納入原位產生之捕獲結構內之分析試劑或分析分析物可為抗原。係抗原之分析試劑或分析分析物可為如本文所述之任何適宜抗原。在其他實施例中，納入或欲納入原位產生之捕獲結構內之分析試劑可係寡核苷酸。寡核苷酸分析試劑可為如本文所述之任何適宜寡核苷酸。 在套組之一些實施例中，分析試劑或分析分析物可包括可檢測標記。分析試劑或分析分析物之可檢測標記可為螢光、比色或發光標記。在一些實施例中，在分析試劑或分析分析物包括可檢測標記時，標記不可檢測直至進行分析過程，且自分析試劑或分析分析物產生或釋放可檢測標記。 在套組之其他實施例中，套組可進一步包括檢測試劑。檢測試劑可包括可檢測標記。檢測試劑之可檢測標記可包括螢光、比色或發光標記。在一些實施例中，檢測試劑之可檢測標記可為螢光標記。在一些實施例中，檢測試劑包括至少第一抗體。在一些實施例中，檢測試劑可包括第二抗體，其中第二抗體係分析過程之二級抗體且納入可檢測標記用於包含檢測試劑之第一及第二抗體之組合。在其他實施例中，檢測試劑可包括嵌入染料。在其他實施例中，檢測試劑可包括FRET標記之寡核苷酸，其可為如本文所述之任何FRET標記之寡核苷酸。 在套組之各個實施例中，可提供一種以上檢測試劑。一種以上檢測試劑之第一檢測試劑可在光譜上不同於第二檢測試劑，且對於每一不同分析試劑或分析分析物亦如此。 在套組之其他實施例中，微流體器件可包括兩個或更多個佈置於外殼內或另一選擇為其中之隔離圍欄內的捕獲結構，其中第一捕獲結構之第一固化聚合物網絡已經包括第一分析試劑或分析分析物/經設計以納入第一分析試劑或分析分析物，且第二捕獲結構之第二固化聚合物網絡已經包括第二分析試劑或分析分析物/經設計以納入第二分析試劑或分析分析物，且對於外殼或另一選擇為至少一個隔離圍欄中之每一額外捕獲結構亦如此。第一分析試劑或分析分析物可不同於第二分析試劑或分析分析物，且對於納入或經設計以納入至少一個隔離圍欄中之每一額外捕獲結構內的每一額外分析試劑或分析分析物亦如此。第一捕獲結構及第二捕獲結構可佈置於微流體器件之外殼或其中之至少一個隔離圍欄內之不同位置中。 在第一捕獲結構納入或經設計以納入第一分析試劑或分析分析物且第二捕獲結構納入或經設計以納入第二分析試劑或分析分析物時，套組可進一步包括各別第一檢測試劑及第二檢測試劑，其中第一檢測試劑可不同於第二檢測試劑。對於納入或經構形以納入捕獲結構上之任何額外分析試劑或分析物而言，第一檢測試劑及第二檢測試劑等可包括如本文所述之任何檢測試劑，且可獨立地經選擇。在一些實施例中，第一檢測試劑可包括至少第一一級抗體且第二檢測試劑包含至少針對每一分析之各別生物靶標第二一級抗體。包括一級抗體之每一檢測試劑可進一步包括二級抗體，其自身可包括所實施每一分析之可檢測標記。在外殼中或另一選擇為在其中之至少一個隔離圍欄中提供一個以上捕獲結構時，各別檢測試劑之標記之每一者在光譜上不同或各別檢測試劑之標記在空間上不同。在一些實施例中，標記在光譜上及空間上不同。 在包括包含至少一個原位產生之捕獲結構之微流體器件之套組的各個實施例中，微流體器件可進一步包括複數個隔離圍欄。在一些實施例中，複數個隔離圍欄中之每一者皆可包括至少一個包含固化聚合物網絡之捕獲結構。複數個隔離圍欄可如針對本文所述之任何隔離圍欄所述且以任何組合構形。套組之微流體器件可進一步包括如本文所述微流體器件100、200、23、250、280、290、320、400、450、500、700中之任一者以任一組合之任何組份或特徵。 在套組之一些實施例中，可包括一或多種流體介質，且該等流體介質可進一步包括一或多種本文所述之添加劑以提供增強之生長、存活率或可攜性，包括用於微流體器件內之動態塗層之添加劑。在套組之其他實施例中，外殼之一或多個表面可包括塗層。塗層可為如本文所述之任何塗層。在一些實施例中，塗層係提供條件化表面之共價塗層。共價塗層可存在於微流體器件之外殼之所有內表面上。在一些實施例中，提供條件化表面之共價塗層可為親水的。 在套組之各個實施例中，套組可進一步包括光激活之聚合起始劑。光激活之聚合起始劑可自流體介質及/或官能化預聚物提供於單獨容器中。實例 1. 水凝膠細胞介素分析 .T 細胞 . CD3+細胞，來自AllCells Inc.且與抗CD3/抗CD28磁珠粒(Dynabeads®, ThermoFisher Scientific, 目錄號11453D)以1個珠粒/1個細胞之比率混合。於37℃下將混合物在5% CO2 培育器中在與培養實驗自身相同之培養基中培育48小時。在培育後，再懸浮T細胞/珠粒混合物供使用。培養基 . RPMI-1640 (GIBCO®，ThermoFisher Scientific，目錄號11875-127)、10% FBS、2%人類AB血清(50 U/ml IL2；R&D Systems)。初免程序 ： 以12微升/sec之速率流入250微升100%二氧化碳。之後以12微升/sec流入250微升含有0.1% Pluronic® F27 (Life Technologies®目錄號P6866)之PBS。初免之最終步驟包括以12微升/sec流入250微升PBS。之後引入培養基。灌注方案 ( 在晶片上細胞培養期間 ： 灌注方法係以下兩種方法中之任一者： 1. 以0.01微升/sec再灌注2h；以2微升/sec再灌注64 sec；且重複。 2. 以0.02微升/sec再灌注100 sec；停止流動500 sec；以2微升/sec再灌注64 sec；且重複。系統及微流體器件 ：由Berkeley Lights, Inc製造。該系統包括至少流量控制器、溫度控制器、流體介質條件化及幫浦組件、光激活之DEP構形之光源、微流體器件、安裝台及照相機。隔離圍欄具有約7 ×105 立方微米之體積。水凝膠製備 . 將N-嗎啉基乙磺酸(MES)中之鏈黴抗生物素蛋白胺(Nanocs)在0.1M碳酸鹽-碳酸氫鹽(pH 9.0之CBB緩衝液)中稀釋並與Ac-PEG-羥基琥珀醯亞胺以經計算以對於10 mg/200微升之最終濃度提供5% wt%之比率反應。於4℃下繼續反應至少過夜。 製備0.606 wt%溶液下去離子超過濾水(DIUF)中之Igracure光起始劑之溶液。 藉由將Ac PEG星形固體(來自Laysan Bio之4臂PEG丙烯酸酯(10k MW) (編號4臂-PEG-ACRYL-10k-1g))之5 wt%溶液溶解於0.606%光起始劑溶液中製備用於功能水凝膠之預聚物。 藉由組合28微升NHS-PEG-鏈黴抗生物素蛋白偶聯物及132微升Ac PEG星形丙烯酸酯/光起始劑溶液製備160微升預聚物批料。 以0.5微升/sec向塗有底漆之微流體器件裝載預聚物溶液，且在光起始之前培育至少1小時以容許預聚物擴散至微流體器件之圍欄中。在培育完成後，在圍欄之底部角於光中曝光10 sec以起始聚合物固化。 在起始固化後，使用一組沖洗以移除過量可溶性聚合物及起始劑，包括8微升/sec之2× 250微升PBS；250微升0.2微升/sec之PBS；及在PBS中沖洗過夜(250微升，0.005微升/sec)。水凝膠功能化 .  向水凝膠製備之微流體器件裝載1微克/mL捕獲抗體(來自R&D Systems之生物素化山羊抗人類TNF α (編號BAF210))，其中原位產生之捕獲抗體溶液係以5微升/sec以250微升流動，之後250微升原位產生之捕獲抗體溶液以0.075微升/sec之第二流動時段。在完成原位產生之捕獲抗體之引入後，將微流體器件用PBS (250微升，5微升/sec)沖洗5次。T 細胞引入及 TNF α 之檢測 . 引入T細胞並於37℃下培養過夜。在培育時段結束後，藉由使來自Abcam之兔抗人類TNF α之溶液(編號ab9635)以250微升以5微升/sec流動、之後250微升第一檢測抗體溶液以0.075微升/sec之第二流動時段引入第一檢測抗體。在完成第一檢測抗體之引入後，將微流體器件用PBS (250微升，5微升/sec)沖洗5次。 隨後以2微克/ml之濃度藉由使250微升溶液以5微升/sec流動、之後2微克/ml溶液以0.075微升/sec第二250微升流動引入二級檢測抗體(來自Life Technologies之Alexa 488山羊抗兔IgG from (編號A11053))。 圖6A-C顯示區分高度分泌T細胞、中等分泌T細胞及較差分泌T細胞之能力。在圖6A中，對於含有較差分泌T細胞之圍欄而言，螢光恰好可檢測。左手側影像係亮視野，且可看到四個細胞，而右手側影像顯示相同圍欄之螢光影像，其中官能化水凝膠在圍欄之下方左角微弱可見。 圖6B顯示T細胞之中等分泌組。左手側影像係不同圍欄中之1至3個T細胞之影像，且相同圍欄之右手側螢光影像明確顯示在圍欄之下方左角中之官能化水凝膠表面集中的顯著螢光。 圖6C顯示第三圍欄中之T細胞之高度分泌組。圖6C中之左手側影像係亮視野且顯示呈團塊之約4-5個T細胞之組以及一個單一細胞。右手側影像在螢光檢測下顯示相同之第三圍欄，其中充分照射官能化水凝膠以及圍欄中之細胞之團塊。 此實例明確展現TNF α細胞介素產生之不同程度可經檢測且在微流體圍欄中分級。用於操作及觀察該等器件之微流體器件及系統 . 圖1A圖解說明微流體器件100及系統150之實例，其可用於活體外產生胚胎，包括選擇及評估卵子及/或卵母細胞及/或精子。顯示微流體器件100之透視圖，部分切掉其蓋110以提供進入微流體器件100之部分視圖。微流體器件100通常包含微流體迴路120，其包含流體介質180可流經之流動路徑106，視情況將一或多個微小物體(未顯示)攜帶至微流體迴路120中及/或穿過微流體迴路120。儘管圖1A中圖解說明單一微流體迴路120，但適宜微流體器件可包括複數個(例如，2或3個)該等微流體迴路。儘管如此，微流體器件100可經構形為奈米流體器件。如圖1A中所圖解說明，微流體迴路120可包括複數個微流體隔離圍欄124、126、128及130，其中每一隔離圍欄可具有一或多個與流動路徑106流體連通之開口。在圖1A之器件之一些實施例中，隔離圍欄可僅具有與流動路徑106流體連通之單一開口。如下文進一步論述，微流體隔離圍欄包含各種經最佳化用於即使在介質180流經流動路徑106時亦將微小物體保留於微流體器件(例如微流體器件100)之特徵及結構。然而，在參見上文之前，提供微流體器件100及系統150之簡單說明。 如圖1A中大體概述，微流體迴路120由外殼102界定。儘管外殼102可以不同構形經物理結構化，但在圖1A中所示之實例中，外殼102繪示為包含支撐結構104 (例如，基底)、微流體迴路結構108及蓋110。支撐結構104、微流體迴路結構108及蓋110可彼此附接。舉例而言，微流體迴路結構108可佈置於支撐結構104之內表面109上，且蓋110可佈置於微流體迴路結構108上方。與支撐結構104及蓋110一起，微流體迴路結構108可界定微流體迴路120之元件。 支撐結構104可在微流體迴路120之底部且蓋110在頂部，如圖1A中所圖解說明。或者，支撐結構104及蓋110可以其他定向經構形。舉例而言，支撐結構104可在微流體迴路120之頂部且蓋110在底部。儘管如此，可存在一或多個各自包含進入或離開外殼102之通道的埠107。通道之實例包括閥、閘極、貫穿孔或諸如此類。如所圖解說明，埠107係由微流體迴路結構108中之空隙產生之貫穿孔。然而，埠107可位於外殼102之其他組件(例如蓋110)中。圖1A中僅圖解說明一個埠107，但微流體迴路120可具有兩個或更多個埠107。舉例而言，可存在用作流體進入微流體迴路120之入口之第一埠107，且可存在用作流體離開微流體迴路120之出口之第二埠107。埠107用作入口或出口可取決於流體流經流動路徑106之方向。 支撐結構104可包含一或多個電極(未顯示)及基板或複數個互連基板。舉例而言，支撐結構104可包含一或多個半導體基板，其各自電連接至電極(例如，半導體基板之全部或亞組可電連接至單一電極)。支撐結構104可進一步包含印刷電路板總成(「PCBA」)。舉例而言，半導體基板可安裝於PCBA上。 微流體迴路結構108可界定微流體迴路120之迴路元件。該等迴路元件可包含在微流體迴路120填充有流體時可流體互連之空間或區，例如流動區(其可包括或為一或多個流動通道)、室、圍欄、阱及諸如此類。在圖1A中所圖解說明之微流體迴路120中，微流體迴路結構108包含框架114及微流體迴路材料116。框架114可部分或完全包封微流體迴路材料116。框架114可為(例如)實質上圍繞微流體迴路材料116之相對剛性結構。舉例而言，框架114可包含金屬材料。 微流體迴路材料116可經腔或諸如此類圖案化以界定微流體迴路120之迴路元件及互連。微流體迴路材料116可包含撓性材料，例如撓性聚合物(例如橡膠、塑膠、彈性體、聚矽氧、聚二甲基矽氧烷(「PDMS」)或諸如此類)，其可透氣。可構成微流體迴路材料116之材料之其他實例包括模製玻璃，一種可蝕刻材料，例如聚矽氧(例如光可圖案化聚矽氧或「PPS」)、光阻劑(例如，SU8)或諸如此類。在一些實施例中，該等材料(且因此微流體迴路材料116)可為剛性的及/或實質上不透氣。儘管如此，微流體迴路材料116可佈置於支撐結構104上及框架114內部。 蓋110可為框架114及/或微流體迴路材料116之組成部分。或者，蓋110可為結構上不同之元件，如圖1A中所圖解說明。蓋110可包含與框架114及/或微流體迴路材料116相同或不同之材料。類似地，支撐結構104可為與如所圖解說明之框架114或微流體迴路材料116分開之結構、或框架114或微流體迴路材料116之組成部分。同樣，框架114及微流體迴路材料116可為如圖1A中所示之單獨結構或相同結構之組成部分。 在一些實施例中，蓋110可包含剛性材料。剛性材料可為玻璃或具有類似性質之材料。在一些實施例中，蓋110可包含可變形材料。可變形材料可為聚合物，例如PDMS。在一些實施例中，蓋110可包含剛性及可變形材料。舉例而言，蓋110之一或多個部分(例如，一或多個位於隔離圍欄124、126、128、130上之部分)可包含與蓋110之剛性材料界接之可變形材料。在一些實施例中，蓋110可進一步包括一或多個電極。一或多個電極可包含導電性氧化物，例如氧化銦錫(ITO)，其可塗佈於玻璃或類似絕緣材料上。或者，一或多個電極可為包埋於可變形材料(例如聚合物(例如，PDMS))中之撓性電極，例如單壁奈米管、多壁奈米管、奈米導線、導電奈米粒子簇或其組合。可用於微流體器件中之撓性電極已闡述於(例如) U.S. 2012/0325665 (Chiou等人)中，該案件之內容以引用方式併入本文中。在一些實施例中，蓋110可經修飾(例如，藉由條件處理向內面向微流體迴路120之表面之全部或部分)以支持細胞黏著、存活率及/或生長。修飾可包括合成或天然聚合物之塗層。在一些實施例中，蓋110及/或支撐結構104可透光。蓋110亦可包括至少一種透氣材料(例如，PDMS或PPS)。 圖1A亦顯示用於操作及控制微流體器件(例如微流體器件100)之系統150。系統150包括電源192、成像器件194 (納入成像模組164內，其中圖1A中未圖解說明器件194本身)及傾斜器件190 (傾斜模組166之部分，其中圖1A中未圖解說明器件190)。 電源192可為微流體器件100及/或傾斜器件190提供電力，從而提供偏壓或電流(若需要)。電源192可(例如)包含一或多個交流電流(AC)及/或直流電流(DC)電壓或電流來源。成像器件194 (成像模組164之部分，下文論述)可包含用於捕獲微流體迴路120內之影像之器件，例如數位照相機。在一些情況下，成像器件194進一步包含具有高幀率及/或高靈敏性(例如對於低光應用)之檢測器。成像器件194亦可包括用於引導刺激輻射及/或光束至微流體迴路120中及收集自微流體迴路120 (或包含於其中之微小物體)反射或發射之輻射及/或光束的機制。發射之光束可在可見光譜中，且可(例如)包括螢光發射。反射之光束可包括源自LED或寬譜燈(例如汞燈(例如高壓汞燈)或氙弧光燈)之反射發射。如關於圖3B所論述，成像器件194可進一步包括顯微鏡(或光學元件串)，其可包括或可不包括目鏡。 系統150進一步包含經構形以使微流體器件100沿一或多個旋轉軸旋轉之傾斜器件190 (傾斜模組166之部分，下文論述)。在一些實施例中，傾斜器件190經構形以沿至少一個軸支撐及/或容納包含微流體迴路120之外殼102，使得微流體器件100 (且因此微流體迴路120)可保持於水平定向(即，相對於x軸及y軸成0°)、垂直定向(即相對於x軸及/或y軸成90°)或其之間之任何定向。微流體器件100 (及微流體迴路120)相對於軸之定向在本文中稱作微流體器件100 (及微流體迴路120)之「傾角」。舉例而言，傾斜器件190可使微流體器件100相對於x軸以0.1°、0.2°、0.3°、0.4°、0.5°、0.6°、0.7°、0.8°、0.9°、1°、2°、3°、4°、5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°、80°、90°或其之間之任一度傾斜。水平定向(及因此x軸及y軸)定義為與由重力界定之垂直軸垂直。傾斜器件亦可使微流體器件100 (及微流體迴路120)相對於x軸及/或y軸傾斜至大於90°之任一度，或使微流體器件100 (及微流體迴路120)相對於x軸或y軸傾斜180°以完全倒置微流體器件100 (及微流體迴路120)。類似地，在一些實施例中，傾斜器件190使微流體器件100 (及微流體迴路120)沿由流動路徑106或微流體迴路120之一些其他部分界定之旋轉軸傾斜。 在一些情況下，使微流體器件100傾斜成垂直定向，使得流動路徑106位於一或多個隔離圍欄上方或下方。如本文所用術語「上方」表示流動路徑106在由重力界定之垂直軸上定位高於一或多個隔離圍欄(即，在流動路徑106上方之隔離圍欄中之物體將具有較流動路徑中之物體高之重力勢能)。如本文所用術語「下方」表示流動路徑106在由重力界定之垂直軸上定位低於一或多個隔離圍欄(即，在流動路徑106下方之隔離圍欄中之物體將具有較流動路徑中之物體低之重力勢能)。 在一些情況下，傾斜器件190使微流體器件100沿平行於流動路徑106之軸傾斜。此外，可使微流體器件100傾斜至小於90°之角，使得流動路徑106位於一或多個隔離圍欄上方或下方，而不位於隔離圍欄正上方或正下方。在其他情況下，傾斜器件190使微流體器件100沿垂直於流動路徑106之軸傾斜。在其他情況下，傾斜器件190使微流體器件100沿既不平行於亦不垂直於流動路徑106之軸傾斜。 系統150可進一步包括介質來源178。介質來源178 (例如，容器、儲存器或諸如此類)可包含多個部分或容器，其各自用於容納不同流體介質180。因此，介質來源178可為在微流體器件100外部且與其分開之器件，如圖1A中所圖解說明。或者，介質來源178可整個或部分位於微流體器件100之外殼102之內部。舉例而言，介質來源178可包含作為微流體器件100之部分之儲存器。 圖1A亦圖解說明可構成系統150之部分且可與微流體器件100結合使用之控制及監測設備152之實例的簡化方塊圖繪示。如所示，該控制及監測設備152之實例包括主控制器154，其包含用於控制介質來源178之介質模組160、用於控制微流體迴路120中之微小物體(未顯示)及/或介質(例如，介質之小滴)之移動及/或選擇的動力模組162、用於控制成像器件194 (例如，照相機、顯微鏡、光源或其任一組合)以捕獲影像(例如，數位影像)之成像模組164及用於控制傾斜器件190之傾斜模組166。控制設備152亦可包括用於關於微流體器件100控制、監測或實施其他功能之其他模組168。如所示，設備152可進一步包括顯示器件170及輸入/輸出器件172。 主控制器154可包含控制模組156及數位記憶體158。控制模組156可包含(例如)數位處理器，其經構形以根據在記憶體158中儲存為非短暫性數據或信號之機器可執行說明(例如，軟體、韌體、原始碼、或諸如此類)。或者或另外，控制模組156可包含硬連線數位迴路及/或類比迴路。介質模組160、動力模組162、成像模組164、傾斜模組166及/或其他模組168可類似地經構形。因此，關於微流體器件100或任何其他微流體裝置實施之本文論述之製程之功能、過程動作、作用或步驟可由如上文所論述經構形之主控制器154、介質模組160、動力模組162、成像模組164、傾斜模組166及/或其他模組168中之任一或多者來實施。類似地，主控制器154、介質模組160、動力模組162、成像模組164、傾斜模組166及/或其他模組168可經連通耦聯以傳遞及接收本文論述之任何功能、製程、動作、作用或步驟中所用之數據。 介質模組160控制介質來源178。舉例而言，介質模組160可控制介質來源178以將選擇流體介質180輸入外殼102中(例如，經由入口埠107)。介質模組160亦可控制自外殼102移除介質(例如，經由出口埠(未顯示))。因此，可將一或多種介質選擇性輸入微流體迴路120中並自其移除。介質模組160亦可控制流體介質180在微流體迴路120內部之流動路徑106中流動。舉例而言，在一些實施例中，在傾斜模組166引起傾斜器件190使微流體器件100傾斜至期望斜度之前，介質模組160停止介質180在流動路徑106中流動及流經外殼102。 動力模組162可經構形以控制微流體迴路120中之微小物體(未顯示)之選擇、捕獲及移動。如關於圖1B及1C下文所論述，外殼102可包含介電電泳(DEP)、光電鑷子(OET)及/或光-電潤濕(OEW)構形(圖1A中未顯示)，且動力模組162可控制電極及/或電晶體(例如，光電晶體)之激活以選擇及移動流動路徑106及/或隔離圍欄124、126、128、130中之微小物體(未顯示)及/或介質之小滴(未顯示)。 成像模組164可控制成像器件194。舉例而言，成像模組164可自成像器件194接受並處理影像數據。成像器件194之影像數據可包含由成像器件194捕獲之任何類型之資訊(例如，微小物體、介質之小滴之存在或不存在、標記(例如螢光標記)之累積等)。使用由成像器件194捕獲之資訊，成像模組164可進一步計算物體(例如，微小物體、介質之小滴)之位置及/或該等物體在微流體器件100內之運動速率。 傾斜模組166可控制傾斜器件190之傾斜運動。或者或另外，傾斜模組166可控制傾斜率及用以最佳化微小物體經由重力轉移至一或多個隔離圍欄之時間。傾斜模組166與成像模組164連通耦聯以接收闡述微小物體及/或介質之小滴在微流體迴路120中之運動之數據。使用此數據，傾斜模組166可調節微流體迴路120之傾角以調節微小物體及/或介質之小滴在微流體迴路120中移動之速率。傾斜模組166亦可使用此數據以反覆調節微小物體及/或介質之小滴在微流體迴路120中之位置。 在圖1A中所示之實例中，微流體迴路120圖解說明為包含微流體通道122及隔離圍欄124、126、128、130。每一圍欄包含通向通道122之開口，但原本經包封，使得圍欄可實質上分離圍欄內之微小物體與通道122之流動路徑106中或其他圍欄中之流體介質180及/或微小物體。隔離圍欄之壁自基底之內表面109延伸至蓋110之內表面以提供外殼。微流體通道122之圍欄之開口與流體介質180之流動106成一角度經定向，使得流動106並不引導至圍欄中。流動可與圍欄之開口之平面相切或垂直。在一些情況下，圍欄124、126、128、130經構形以在物理上將一或多個微小物體圍在微流體迴路120內。本發明之隔離圍欄可包含經最佳化以與DEP、OET、OEW、流體流動及/或重力一起使用之各種形狀、表面及特徵，如下文詳細論述及顯示。 微流體迴路120可包含任一數目之微流體隔離圍欄。儘管顯示5個隔離圍欄，但微流體迴路120可具有更少或更多隔離圍欄。如所示，微流體迴路120之微流體隔離圍欄124、126、128及130各自包含不同特徵及形狀，其可提供一或多個可用於產生胚胎(例如分離一個卵子與毗鄰卵子)之益處。測試、刺激及受精皆可基於個體實施，且在一些實施例中，可以個別時間標度實施。在一些實施例中，微流體迴路120包含複數個相同微流體隔離圍欄。 在一些實施例中，微流體迴路120包含複數個微流體隔離圍欄，其中兩個或更多個隔離圍欄包含在產生胚胎中提供不同益處之不同結構及/或特徵。一個非限制性實例可包括在一種類型之圍欄中維持卵子、同時在不同類型之圍欄中維持精子。在另一實施例中，隔離圍欄中之至少一者經構形以具有適於為卵子提供電激活之電觸點。在另一實施例中，不同類型之細胞(例如子宮細胞、子宮內膜細胞、源自輸卵管(uterine tube) (例如，輸卵管(oviduct或Fallopian tube))之PEG (插入)細胞、卵丘細胞或其組合)可佈置於毗鄰含有卵子之隔離圍欄之隔離圍欄中，使得自周圍隔離圍欄之分泌可自每一各別圍欄擴散出並進入含有卵子之圍欄中，卵子不可能宏觀級活體外培養及受精。可用於產生胚胎之微流體器件可包括隔離圍欄124、126、128及130中之任一者或其變化形式，及/或可包括如同圖2B、2C、2D、2E及2F中所示之彼等構形之圍欄，如下文論述。 在圖1A中所圖解說明之實施例中，顯示單一通道122及流動路徑106。然而，其他實施例可含有多個通道122，其各自經構形以包含流動路徑106。微流體迴路120進一步包含與流動路徑106及流體介質180流體連通之入口閥或埠107，其中流體介質180可經由入口埠107進入通道122。在一些情況下，流動路徑106包含單一路徑。在一些情況下，單一路徑係以之字形圖案排列，其中流動路徑106在交替方向上橫跨微流體器件100兩次或更多次。 在一些情況下，微流體迴路120包含複數個平行通道122及流動路徑106，其中每一流動路徑106內之流體介質180在相同方向上流動。在一些情況下，每一流動路徑106內之流體介質在向前或逆轉方向中之至少一者上流動。在一些情況下，複數個隔離圍欄經構形(例如，相對於通道122)，使得隔離圍欄可平行裝載有靶微小物體。 在一些實施例中，微流體迴路120進一步包含一或多個微小物體阱132。阱132通常係在形成通道122之邊界之壁中形成，且可相對微流體隔離圍欄124、126、128、130中之一或多者之開口定位。在一些實施例中，阱132經構形以自流動路徑106接收或捕獲單一微小物體。在一些實施例中，阱132經構形以自流動路徑106接收或捕獲複數個微小物體。在一些情況下，阱132包含近似等於單一靶微小物體之體積之體積。 阱132可進一步包含開口，其經構形以輔助靶向微小物體流入阱132中。在一些情況下，阱132包含高度及寬度近似等於單一靶微小物體之尺寸的開口，藉此防止較大微小物體進入微小物體阱中。阱132可進一步包含經構形以輔助靶向微小物體保留於阱132內之其他特徵。在一些情況下，阱132相對於微流體隔離圍欄之開口與通道122對準且位於通道122之相對側上，使得在微流體器件100沿平行於微流體通道122之軸傾斜時，捕獲之微小物體以引起微小物體落入隔離圍欄之開口中之軌跡離開阱132。在一些情況下，阱132包含小於靶微小物體之側通道134以有利於流過阱132且藉此增加將微小物體捕獲於阱132中之可能。 在一些實施例中，跨越流體介質180 (例如，在流動路徑中及/或在隔離圍欄中)經由一或多個電極(未顯示)施加介電電泳(DEP)力以操縱、傳輸、分離及分選位於其中之微小物體。舉例而言，在一些實施例中，對微流體迴路120之一或多個部分施加DEP力以將單一微小物體自流動路徑106轉移至期望微流體隔離圍欄中。在一些實施例中，使用DEP力以防止隔離圍欄(例如，隔離圍欄124、126、128或130)內之微小物體自其發生位移。此外，在一些實施例中，使用DEP力以自隔離圍欄選擇性移除先前根據本揭示內容之實施例收集之微小物體。在一些實施例中，DEP力包含光電鑷子(OET)力。 在其他實施例中，經由一或多個電極(未顯示)對微流體器件100之支撐結構104 (及/或蓋110)中之一或多個位置(例如，有助於界定流動路徑及/或隔離圍欄之位置)施加光電潤濕(OEW)力以操縱、傳輸、分離並分選位於微流體迴路120中之小滴。舉例而言，在一些實施例中，對支撐結構104 (及/或蓋110)中之一或多個位置施加OEW力以將單一小滴自流動路徑106轉移至期望微流體隔離圍欄中。在一些實施例中，使用OEW力以防止隔離圍欄(例如，隔離圍欄124、126、128或130)內之液滴自其發生位移。此外，在一些實施例中，使用OEW力以自隔離圍欄選擇性移除先前根據本揭示內容之實施例收集之液滴。 在一些實施例中，組合DEP及/或OEW力與其他力(例如流動及/或重力)以便操縱、傳輸、分離及分選微流體迴路120內之微小物體及/或小滴。舉例而言，可使外殼102傾斜(例如，藉由傾斜器件190)以定位流動路徑106及其中位於微流體隔離圍欄上方之微小物體，且重力可將微小物體及/或小滴傳輸至圍欄中。在一些實施例中，DEP及/或OEW力可在其他力之前施加。在其他實施例中，DEP及/或OEW力可在其他力之後施加。在其他情況下，DEP及/或OEW力可與其他力同時施加或與其他力以交替方式施加。 圖1B、1C及2A-2H圖解說明可用於本發明之實施例之實踐中之微流體器件的各種實施例。圖1B繪示微流體器件200構形為光學致動之電動力學器件的實施例。業內已知多種光學致動之電動力學器件，包括具有光電鑷子(OET)構形之器件及具有光-電潤濕(OEW)構形之器件。適宜OET構形之實例闡釋於以下各自以引用方式併入本文中在美國專利文件中：美國專利第RE 44,711號(Wu等人) (最初頒發為美國專利第7,612,355號)；及美國專利第7,956,339號(Ohta等人)。OEW構形之實例闡釋於美國專利第6,958,132號(Chiou等人)及美國專利申請公開案第2012/0024708號(Chiou等人)中，二者之全文以引用方式併入本文中。光學致動之電動力學器件之又一實例包括組合在OET/OEW構形，其實例示於美國專利公開案第20150306598號(Khandros等人)及第20150306599號(Khandros等人)及其相應PCT公開案WO2015/164846及WO2015/164847中，所有案件之全文皆以引用方式併入本文中。 其中可放置、培育及/或監測卵母細胞、卵子或胚胎之具有圍欄之微流體器件之實例闡述於以下中：例如US 2014/0116881 (於2013年10月22日提出申請之申請案第14/060,117號)、US 2015/0151298 (於2014年10月22日提出申請之申請案第14/520,568號)及US 2015/0165436 (於2014年10月22日提出申請之申請案第14/521,447號)，其各自之全文以引用方式併入本文中。美國申請案第14/520,568號及第14/521,447號亦闡述分析微流體器件中培養之細胞之分泌的實例性方法。上述申請案中之每一者進一步闡述經構形以產生介電電泳(DEP)力(例如光電鑷子(OET))或經構形以提供光電潤濕(OEW)之微流體器件。舉例而言，US 2014/0116881之圖2中所圖解說明之光電鑷子器件係可用於本發明之實施例中以選擇及移動個別生物微小物體或生物微小物體組之器件的實例。微流體器件 動 力 構形 . 如上文所述，系統之控制及監測設備可包含用於選擇及移動微流體器件之微流體迴路中之物體(例如微小物體或小滴)之動力模組。端視所移動物體之類型及其他考慮因素而定，微流體器件可具有各種動力構形。舉例而言，可利用介電電泳(DEP)構形以選擇及移動微流體迴路中之微小物體。因此，微流體器件100之支撐結構104及/或蓋110可包含用於在微流體迴路120中之流體介質180中之微小物體上選擇性誘導DEP力之DEP構形且藉此選擇、捕獲及/或移動個別微小物體或微小物體之組。或者，微流體器件100之支撐結構104及/或蓋110可包含用於在微流體迴路120中之流體介質180中之小滴上選擇性誘導EW力之電潤濕(EW)構形且藉此選擇、捕獲及/或移動個別小滴或小滴之組。 包含DEP構形之微流體器件200之一個實例圖解說明於圖1B及1C中。儘管出於簡明目的，圖1B及1C分別顯示具有開放區/室202之微流體器件200之外殼102之一部分的側剖視圖及頂剖視圖，但應理解，區/室202可為具有更詳細結構(例如生長室、隔離圍欄、流動區或流動通道)之流體迴路元件之部分。此外，微流體器件200可包括其他流體迴路元件。舉例而言，微流體器件200可包括複數個生長室或隔離圍欄及/或一或多個流動區或流動通道、例如關於微流體器件100之本文所述彼等。DEP構形可納入微流體器件200或其選擇部分之任何該等流體迴路元件中。應進一步瞭解，上述或下述微流體器件組份及系統組份中之任一者可納入微流體器件200中及/或與其組合使用。舉例而言，包括上述控制及監測設備152之系統150可與包括介質模組160、動力模組162、成像模組164、傾斜模組166及其他模組168中之一或多者之微流體器件200一起使用。 如圖1B中可見，微流體器件200包括具有底部電極204及覆蓋底部電極204之電極激活基板206之支撐結構104、及具有頂部電極210之蓋110，其中頂部電極210與底部電極204間隔開。頂部電極210及電極激活基板206界定區/室202之相對表面。因此，包含於區/室202中之介質180在頂部電極210與電極激活基板206之間提供電阻性連接。亦顯示電源212，其經構形以連接至底部電極204及頂部電極210並在電極之間產生偏壓，如在區/室202中產生DEP力所需。電源212可為(例如)交流電流(AC)電源。 在某些實施例中，圖1B及1C中所圖解說明之微流體器件200可具有光學致動之DEP構形。因此，可由動力模組162控制之光源216之光218之變化圖案可選擇性激活及去激活電極激活基板206之內表面208之區214之DEP電極的變化圖案。(具有DEP構形之微流體器件之區214在下文中稱作「DEP電極區」。)  如圖1C中所圖解說明，引導至電極激活基板206之內表面208上之光圖案218可照射呈圖案(例如正方形)之選擇DEP電極區214a (以白色顯示)。非經照射之DEP電極區214 (交叉影線)在下文中稱作「暗」 DEP電極區214。穿過DEP電極激活基板206 (即，自底部電極204向上至電極激活基板206之內表面208，該內表面與流動區106中之介質180界接)之相對電阻大於每一暗DEP電極區214之穿過區/室202中之介質180 (即，自電極激活基板206之內表面208至蓋110之頂部電極210)的相對電阻。然而，經照射之DEP電極區214a展現穿過電極激活基板206之降低之相對電阻，其小於每一經照射之DEP電極區214a之穿過區/室202中之介質180的相對電阻。 在激活電源212下，上述DEP構形在經照射之DEP電極區214a與毗鄰暗DEP電極區214之間之流體介質180中產生電場梯度，此又產生吸引或排斥流體介質180中之附近微小物體(未顯示)之局部DEP力。因此可藉由改變自光源216投射至微流體器件200中之光圖案218在區/室202之內表面208之許多該等不同DEP電極區214處選擇性激活及去激活吸引或排斥流體介質180中之微小物體之DEP電極。DEP力吸引或排斥附近微小物體可取決於諸如電源212之頻率及介質180及/或微小物體(未顯示)之介電性質等參數。 圖1C中圖解說明之經照射之DEP電極區214a之正方形圖案220僅係實例。可藉由投射至微流體器件200中之光218之圖案照射(且藉此激活) DEP電極區214之任何圖案，且可藉由改變或移動光圖案218反覆改變經照射/激活之DEP電極區214之圖案。 在一些實施例中，電極激活基板206可包含光導電材料或由其組成。在該等實施例中，電極激活基板206之內表面208可無特徵。舉例而言，電極激活基板206可包含氫化非晶形矽(a-Si:H)層或由其組成。a-Si:H可包含(例如)約8%至40%氫(計算為100 *氫原子數/氫及矽原子之總數)。a-Si:H層之厚度可為約500 nm至約2.0 μm。在該等實施例中，根據光圖案218，可在電極激活基板206之內表面208上任何位置及以任何圖案產生DEP電極區214。因此，DEP電極區214之數目及圖案不必固定，而是可對應於光圖案218。具有包含例如上文所論述光導電層之DEP構形的微流體器件已闡述於(例如)美國專利第RE 44,711號(Wu等人) (最初頒發為美國專利第7,612,355號)中，其整個內容以引用方式併入本文中。 在其他實施例中，電極激活基板206可包含包含複數個例如半導體領域中已知之形成半導體積體迴路之摻雜層、電絕緣層(或區)及導電層的基板。舉例而言，電極激活基板206可包含複數個光電晶體，包括(例如)橫向雙極性光電晶體，每一光電晶體對應於DEP電極區214。或者，電極激活基板206可包含由光電晶體開關控制之電極(例如，導電金屬電極)，其中每一該電極對應於DEP電極區214。電極激活基板206可包括該等光電晶體或光電晶體控制之電極之圖案。圖案可為(例如)以列及行排列之大體正方形光電晶體或光電晶體控制之電極之陣列，例如圖2B中所示。或者，圖案可為形成六角形晶格之大體六角形光電晶體或光電晶體控制之電極的陣列。與圖案無關，電路元件可在電極激活基板206之內表面208之DEP電極區214與底部電極204之間形成電連接，且可藉由光圖案218選擇性激活及去激活彼等電連接(即，光電晶體或電極)。在未經激活時，每一電連接可具有高電阻，使得穿過電極激活基板206 (即，自底部電極204至電極激活基板206之內表面208，該內表面與區/室202中之介質180界接)之相對電阻大於相應DEP電極區214之穿過介質180 (即，自電極激活基板206之內表面208至蓋110之頂部電極210)之相對電阻。然而，在由光圖案218中之光激活時，穿過電極激活基板206之相對電阻小於每一經照射之DEP電極區214之穿過介質180之相對電阻，藉此激活如上文所論述相應DEP電極區214處之DEP電極。因此，可以藉由光圖案218測定之方式在區/室202中之電極激活基板206之內表面208的許多不同DEP電極區214選擇性激活及去激活吸引或排斥介質180中之微小物體(未顯示)之DEP電極。 具有包含光電晶體之電極激活基板之微流體器件的實例已闡述於(例如)美國專利第7,956,339號(Ohta等人)中 (例如，參見圖21及22及其說明中所圖解說明之器件300)，該專利之全部內容以引用方式併入本文中。具有包含由光電晶體開關控制之電極之電極激活基板之微流體器件的實例已闡述於(例如)美國專利公開案第2014/0124370號(Short等人)中 (例如，參見貫穿圖示及其說明所圖解說明之器件200、400、500、600及900)，該專利之全部內容以引用方式併入本文中。 在DEP構形之微流體器件之一些實施例中，頂部電極210係外殼102之第一壁(或蓋110)之部分，且電極激活基板206及底部電極204係外殼102之第二壁(或支撐結構104)之部分。區/室202可介於第一壁與第二壁之間。在其他實施例中，電極210係第二壁(或支撐結構104)之部分且電極激活基板206及/或電極210中之一者或二者係第一壁(或蓋110)之部分。此外，可替代地使用光源216以自下方照射外殼102。 利用圖1B-1C之具有DEP構形之微流體器件200，模組162可藉由將光圖案218投射至微流體器件200中以激活包圍且捕獲微小物體之圖案(例如，正方形圖案220)中電極激活基板206之內表面208之DEP電極區214a的一或多個DEP電極的第一組來選擇區/室202中之介質180中之微小物體(未顯示)。隨後，動力模組162可藉由使光圖案218相對於微流體器件200移動而使原位產生之捕獲之微小物體移動以激活DEP電極區214之一或多個DEP電極之第二組。或者，可使微流體器件200相對於光圖案218移動。 在其他實施例中，微流體器件200可具有不依賴於電極激活基板206之內表面208之DEP電極的光激活之DEP構形。舉例而言，電極激活基板206可包含與包括至少一個電極(例如，蓋110)之表面相反定位之可選擇性定址及激勵之電極。可選擇性打開及關閉開關(例如，半導體基板中之電晶體開關)以激活或不激活DEP電極區214之DEP電極，藉此在激活之DEP電極附近之區/室202中之微小物體(未顯示)上產生淨DEP力。端視諸如電源212之頻率及區/室202中之介質(未顯示)及/或微小物體之介電性質等特徵而定，DEP力可吸引或排斥附近微小物體。藉由選擇性激活及去激活DEP電極組(例如，在形成正方形圖案220之DEP電極區214之組)，可捕獲區/室202中之一或多個微小物體並在使其區/室202內移動。圖1A中之動力模組162可控制該等開關且因此激活及去激活DEP電極之個別多者以選擇、捕獲及移動區/室202周圍之特定微小物體(未顯示)。具有包括可選擇性定址及激勵之電極之DEP構形的微流體器件為業內已知且闡述於(例如)美國專利第6,294,063號(Becker等人)及第6,942,776號(Medoro)中，該等專利之全部內容以引用方式併入本文中。 作為另一實例，微流體器件200可具有電潤濕(EW)構形，其可代替DEP構形或可位於與具有DEP構形之部分分開之微流體器件200之部分中。EW構形可為光-電潤濕構形或介電上電潤濕(EWOD)構形，二者皆為業內所知。在一些EW構形中，支撐結構104具有夾在介電層(未顯示)與底部電極204之間之電極激活基板206。介電層可包含疏水材料及/或可經疏水材料塗佈，如下文所述。對於具有EW構形之微流體器件200，支撐結構104之內表面208係介電層或其疏水塗層之內表面。 介電層(未顯示)可包含一或多個氧化物層，且可具有約50 nm至約250 nm (例如，約125 nm至約175 nm)之厚度。在某些實施例中，介電層可包含氧化物(例如金屬氧化物(例如，氧化鋁或二氧化鉿))之層。在某些實施例中，介電層可包含金屬氧化物除外之介電材料，例如矽氧化或氮化物。與精確組成及厚度無關，介電層可具有約10千歐姆至約50千歐姆之電阻。 在一些實施例中，向內面向區/室202之介電層之表面經疏水材料塗佈。疏水材料可包含(例如)氟化碳分子。氟化碳分子之實例包括全氟-聚合物，例如聚四氟乙烯(例如，TEFLON®)或聚(2,3-二氟亞甲基-全氟四氫呋喃) (例如，CYTOP™)。構成疏水材料之分子可共價鍵結至介電層之表面。舉例而言，疏水材料之分子可藉助連接體(例如矽氧烷基團、膦酸基團或硫醇基團)共價結合至介電層之表面。因此，在一些實施例中，疏水材料可包含烷基封端之矽氧烷、烷基封端之膦酸或烷基封端之硫醇。烷基可為長鏈烴(例如，具有至少10個碳、或至少16、18、20、22或更多個碳之鏈)。或者，可使用氟化(或全氟化)碳鏈來替代烷基。因此，例如，疏水材料可包含氟烷基封端之矽氧烷、氟烷基封端之膦酸或氟烷基封端之硫醇。在一些實施例中，疏水塗層具有約10 nm至約50 nm之厚度。在其他實施例中，疏水塗層具有小於10 nm (例如，小於5 nm或約1.5至3.0 nm)之厚度。 在一些實施例中，具有電潤濕構形之微流體器件200之蓋110亦經疏水材料(未顯示)塗佈。疏水材料可為用於塗佈支撐結構104之介電層之相同疏水材料，且疏水塗層可具有與支撐結構104之介電層上之疏水塗層之厚度實質上相同的厚度。此外，蓋110可包含以支撐結構104之方式夾在介電層與頂部電極210之間之電極激活基板206。電極激活基板206及蓋110之介電層可具有與電極激活基板206及支撐結構104之介電層相同之組成及/或尺寸。因此，微流體器件200可具有兩個電潤濕表面。 在一些實施例中，電極激活基板206可包含例如上述的光導電材料。因此，在某些實施例中，電極激活基板206可包含氫化非晶形矽(a-Si:H)層或由其組成。a-Si:H可包含(例如)約8%至40%氫(計算為100 *氫原子數/氫及矽原子之總數)。a-Si:H層之厚度可為約500 nm至約2.0 μm。或者，電極激活基板206可包含由光電晶體開關控制之電極(例如，導電金屬電極)，如上文所述。具有光-電潤濕構形之微流體器件為業內已知及/或可利用業內已知之電極激活基板建構。舉例而言，全部內容以引用方式併入本文中之美國專利第6,958,132號(Chiou等人)揭示具有光導電材料(例如a-Si:H)之光-電潤濕構形，而上文提及之美國專利公開案第2014/0124370號(Short等人)揭示具有由光電晶體開關控制之電極之電極激活基板。 因此，微流體器件200可具有光-電潤濕構形，且光圖案218可用於激活電極激活基板206中之光導電EW區或光反應EW電極。電極激活基板206之該等激活之EW區或EW電極可在支撐結構104之內表面208 (即，覆蓋介電層或其疏水塗層之內表面)產生電潤濕力。藉由改變入射至電極激活基板206上之光圖案218 (或相對於光源216移動微流體器件200)，可使接觸支撐結構104之內表面208之小滴(例如，含有水性介質、溶液或溶劑)移動穿過區/室202中存在之不混溶流體(例如，油介質)。 在其他實施例中，微流體器件200可具有EWOD構形，且電極激活基板206可包含不依賴於用於激活之光之可選擇性定址及激勵之電極。因此，電極激活基板206可包括該等電潤濕(EW)電極之圖案。圖案可為(例如)以列及行排列之大體正方形EW電極之陣列，例如圖2B中所示。或者，圖案可為形成六角形晶格之大體六角形EW電極之陣列。與圖案無關，可藉由電開關(例如，半導體基板中之電晶體開關)選擇性激活(或去激活)EW電極可。藉由選擇性激活及去激活電極激活基板206中之EW電極，可使接觸覆蓋介電層或其疏水塗層之內表面208之小滴(未顯示)在區/室202內移動。圖1A中之動力模組162可控制該等開關且因此激活及去激活個別EW電極以選擇並移動區/室202周圍之特定小滴。具有含有可選擇性定址及激勵之電極之EWOD構形的微流體器件為業內已知且已闡述於(例如)美國專利第8,685,344號(Sundarsan等人)中，該專利之全部內容以引用方式併入本文中。 與微流體器件200之構形無關，電源212可用於提供為微流體器件200之電路供電之電勢(例如，AC電壓電勢)。電源212可與圖1中提及之電源192相同或係其之組件。電源212可經構形以為頂部電極210及底部電極204提供AC電壓及/或電流。對於AC電壓而言，電源212可提供如下頻率範圍及平均或峰值功率(例如，電壓或電流)範圍：足以產生如上文所論述強度足以捕獲及移動區/室202中之個別微小物體(未顯示)之淨DEP力(或電潤濕力)，及/或足以改變區/室202中之支撐結構104 (即，介電層及/或介電層上之疏水塗層)之內表面208之潤濕性質，亦如上文所論述。該等頻率範圍及平均或峰值功率範圍為業內已知。參見(例如)美國專利第6,958,132號(Chiou等人)、美國專利第RE44,711號(Wu等人) (最初頒發為美國專利第7,612,355號)及美國專利申請公開案第US2014/0124370號(Short等人)、第US2015/0306598號(Khandros等人)及第US2015/0306599號(Khandros等人)。隔離圍欄 . 一般性隔離圍欄224、226及228之非限制性實例示於圖2A-2C中所繪示之微流體器件230內。每一隔離圍欄224、226及228可包含界定分離區240及將分離區240以流體方式連接至通道122之連接區236的分離結構232。連接區236可包含針對微流體通道122之近端開口234及針對分離區240之遠端開口238。連接區236可經構形，以使自微流體通道122流入隔離圍欄224、226、228中之流體介質(未顯示)之流動之最大滲透深度不延伸至分離區240中。因此，由於連接區236，佈置於隔離圍欄224、226、228之分離區240中之微小物體(未顯示)或其他材料(未顯示)因此可與微流體通道122中之介質180之流動分離且實質上不受其影響。 圖2A-2C之隔離圍欄224、226及228各自具有直接朝向微流體通道122開放之單一開口。隔離圍欄之開口自微流體通道122橫向開放。電極激活基板206位於微流體通道122及隔離圍欄224、226及228之下。形成隔離圍欄之底板之隔離圍欄之外殼內之電極激活基板206之上表面佈置於與形成微流體器件之流動通道(或分別流動區)之底板之微流體通道122 (或若不存在通道，則為流動區)內之電極激活基板206之上表面相同的位準或實質上相同之位準。電極激活基板206可無特徵或可具有自其最高高度至其最低凹陷變化小於約3微米、2.5微米、2微米、1.5微米、1微米、0.9微米、0.5微米、0.4微米、0.2微米、0.1微米或更小之無規或圖案化表面。跨越微流體通道122 (或流動區)及隔離圍欄之基板之上表面之高度變化可為微流體器件之隔離圍欄或壁之高度之小於約3%、2%、1%、 0.9%、0.8%、0.5%、0.3%或0.1%。在針對微流體器件200詳細闡述時，此亦適於本文所述微流體器件100、230、250、280、290、320、400、450、500、700中之任一者。 因此，微流體通道122可為波及區之實例，且隔離圍欄224、226、228之分離區240可為未波及區之實例。如所述，微流體通道122及隔離圍欄224、226、228可經構形以含有一或多種流體介質180。在圖2A-2B中所示之實例中，埠222連接至微流體通道122且容許向微流體器件230中引入流體介質180或自其移出。在引入流體介質180之前，微流體器件可經諸如二氧化碳氣體等氣體塗底漆。一旦微流體器件230含有流體介質180，則可選擇性產生並停止微流體通道122中之流體介質180之流動242。舉例而言，如所示，埠222可佈置於微流體通道122之不同位置(例如，相對端)，且可自用作入口之一個埠222至用作出口之另一埠222產生介質之流動242。 圖2C圖解說明本發明之隔離圍欄224之實例之詳細視圖。亦顯示微小物體246之實例。 如已知，通過隔離圍欄224之近端開口234之微流體通道122中之流體介質180之流動242可引起介質180二次流動244至隔離圍欄224中及/或自其流出。為使隔離圍欄224之分離區240中之微小物體246免於二次流動244，隔離圍欄224之連接區236之長度Lcon (即，自近端開口234至遠端開口238)應大於進入連接區236中之二次流動244之滲透深度Dp 。二次流動244之滲透深度Dp 取決於微流體通道122中流動之流體介質180之速度及與微流體通道122之構形及針對微流體通道122之連接區236之近端開口234相關的各種參數。對於給定微流體器件而言，微流體通道122及開口234之構形經固定，而微流體通道122中之流體介質180之流動242之速率可變。因此，對於每一隔離圍欄224而言，可鑑別通道122中之流體介質180之流動242之最大速度Vmax ，其確保二次流動244之滲透深度Dp 不超過連接區236之長度Lcon 。只要微流體通道122中之流體介質180之流動242之速率不超過最大速度Vmax ，所得二次流動244即可限於微流體通道122及連接區236且遠離分離區240。因此，微流體通道122中之介質180之流動242將不自分離區240抽出微小物體246。相反，位於分離區240中之微小物體246將留在分離區240中，而與微流體通道122中之流體介質180之流動242無關。 此外，只要微流體通道122中之介質180之流動242之速率不超過Vmax ，則微流體通道122中之流體介質180之流動242不會將其他粒子(例如，微粒及/或奈米粒子)自微流體通道122移動至隔離圍欄224之分離區240中。因此，使連接區236之長度Lcon 大於二次流動244之最大滲透深度Dp 可防止一個隔離圍欄224經微流體通道122或另一隔離圍欄(例如，圖2D中之隔離圍欄226、228)之其他粒子污染。 由於微流體通道122及隔離圍欄224、226、228之連接區236可受微流體通道122中之介質180之流動242影響，故可將微流體通道122及連接區236視為微流體器件230之波及(或流動)區。另一方面，可將隔離圍欄224、226、228之分離區240視為未波及(或非流動)區。舉例而言，微流體通道122中之第一流體介質180之組份(未顯示)可實質上僅藉由第一介質180之組份自微流體通道122擴散穿過連接區236並進入分離區240中之第二流體介質248中與分離區240中之第二流體介質248混合。類似地，分離區240中之第二介質248之組份(未顯示)可實質上僅藉由第二介質248之組份自分離區240擴散穿過連接區236並進入微流體通道122中之第一介質180中與微流體通道122中之第一介質180混合。在一些實施例中，隔離圍欄之分離區與流動區之間藉由擴散之流體介質交換程度大於約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或大於約99%之流體交換。第一介質180可為與第二介質248相同之介質或不同之介質。此外，第一介質180及第二介質248可開始時打算相同，隨後變得不同(例如，經由由分離區240中之一或多個單元控制第二介質248或藉由改變流經微流體通道122之介質180)。 由微流體通道122中之流體介質180之流動242引起之二次流動244之最大滲透深度Dp 可取決於多個參數，如上文多提及。該等參數之實例包括：微流體通道122之形狀(例如，微流體通道可引導介質進入連接區236中，將介質轉向遠離連接區236，或在實質上垂直於連接區236之近端開口234之方向上將介質引導至微流體通道122)；近端開口234處微流體通道122之寬度Wch (或橫截面面積)；及近端開口234處連接區236之寬度Wcon (或橫截面面積)；微流體通道122中流體介質180之流動242之速度V；第一介質180及/或第二介質248之黏度，或諸如此類。 在一些實施例中，微流體通道122及隔離圍欄224、226、228之尺寸可關於微流體通道122中之流體介質180之流動242之矢量如下定向：微流體通道寬度Wch (或微流體通道122之橫截面面積)可實質上垂直於介質180之流動242；開口234處連接區236之寬度Wcon (或橫截面面積)可實質上平行於微流體通道122中之介質180之流動242；及/或連接區之長度Lcon 可實質上垂直於微流體通道122中之介質180之流動242。上述僅係實例，且微流體通道122及隔離圍欄224、226、228之相對位置可關於彼此呈其他定向。 如圖2C中所圖解說明，連接區236之寬度Wcon 可自近端開口234至遠端開口238均勻。因此，遠端開口238處連接區236之寬度Wcon 可為本文中針對近端開口234處連接區236之寬度Wcon 鑑別之範圍之任一者。或者，遠端開口238處連接區236之寬度Wcon 可大於近端開口234處連接區236之寬度Wcon 。 如圖2C中所圖解說明，遠端開口238處分離區240之寬度可與近端開口234處連接區236之寬度Wcon 實質上相同。因此，遠端開口238處分離區240之寬度可為本文中針對近端開口234處連接區236之寬度Wcon 鑑別之範圍之任一者。或者，遠端開口238處分離區240之寬度可大於或小於近端開口234處連接區236之寬度Wcon 。此外，遠端開口238可小於近端開口234且連接區236之寬度Wcon 可在近端開口234與遠端開口238之間變窄。舉例而言，連接區236可使用多種不同幾何結構(例如將連接區去角、斜切連接區)在近端開口與遠端開口之間變窄。此外，連接區236之任何部分或子部分可變窄(例如毗鄰近端開口234之連接區之部分)。 圖2D-2F繪示含有微流體迴路262及流動通道264之微流體器件250之另一實例性實施例，其係圖1A之各別微流體器件100、迴路132及通道134之變化形式。微流體器件250亦具有複數個隔離圍欄266，其係上述隔離圍欄124、126、128、130、224、226或228中其他變化形式。具體而言，應瞭解，圖2D-2F中所示之器件250之隔離圍欄266可代替器件100、200、230、280、290、320、400、450、500、700中之上述隔離圍欄124、126、128、130、224、226或228中之任一者。同樣，微流體器件250係微流體器件100之另一變體，且亦可具有與上述微流體器件100、200、230、280、290、320、400、450、500、700、以及本文所述其他微流體系統組份中之任一者相同或不同之DEP構形。 圖2D-2F之微流體器件250包含支撐結構(圖2D-2F中不可見，但可與圖1A中繪示之器件100之支撐結構104相同或大體類似)、微流體迴路結構256及蓋(圖2D-2F中不可見，但可與圖1A中繪示之器件100之蓋122相同或大體類似)。微流體迴路結構256包括框架252及微流體迴路材料260，其可與圖1A中所示之器件100之框架114及微流體迴路材料116相同或大體類似。如圖2D中所示，由微流體迴路材料260界定之微流體迴路262可包含多個通道264 (顯示兩個，但可存在更多個)，多個隔離圍欄266以流體方式與其連接。 每一隔離圍欄266可包含分離結構272、分離結構272內之分離區270及連接區268。自微流體通道264之近端開口274至分離結構272之遠端開口276，連接區268將微流體通道264以流體方式連接至分離區270。通常，根據圖2B及2C之上文論述，通道264中之第一流體介質254之流動278可產生第一介質254自微流體通道264二次流動282至隔離圍欄266之各別連接區268中及/或自其流出。 如圖2E中所圖解說明，每一隔離圍欄266之連接區268通常包括在通道264之近端開口274與分離結構272之遠端開口276之間延伸之區域。連接區268之長度Lcon 可大於二次流動282之最大滲透深度Dp ，在該情形下，二次流動282將延伸至連接區268中，而不重新引導朝向分離區270 (如圖2D中所示)。或者，如圖2F中所圖解說明，連接區268可具有小於最大滲透深度Dp 之長度Lcon ，在該情形下，二次流動282將延伸穿過連接區268且重新引導朝向分離區270。在此後一情況下，連接區268之長度Lc1 及Lc2 之和大於最大滲透深度Dp ，使得二次流動282將不延伸至分離區270中。不管連接區268之長度Lcon 大於滲透深度Dp 或連接區268之長度Lc1 及Lc2 之和大於滲透深度Dp ，不超過最大速度Vmax 之通道264中第一介質254之流動278將產生具有滲透深度Dp 之二次流動，且隔離圍欄266之分離區270中之微小物體(未顯示，但可與圖2C中所示之微小物體246相同或大體類似)將不由通道264中之第一介質254之流動278自分離區270抽出。通道264中之流動278亦不自通道264抽出其他材料(未顯示)進入隔離圍欄266之分離區270中。因此，擴散係微流體通道264中之第一介質254之組份可自微流體通道264移動至隔離圍欄266之分離區270中之第二介質258中的唯一機制。同樣，擴散係隔離圍欄266之分離區270中之第二介質258中之組份可自分離區270移動至微流體通道264中之第一介質254的唯一機制。第一介質254可為與第二介質258相同之介質，或第一介質254可為與第二介質258不同之介質。或者，第一介質254及第二介質258可開始時打算相同，隨後變得不同，例如，經由由分離區270中之一或多個單元控制第二介質或藉由改變流經微流體通道264之介質。 如圖2E中所圖解說明，微流體通道264中之微流體通道264之寬度Wch (即，橫交於圖2D中箭頭278指示之流體介質流過微流體通道之方向獲取)可實質上垂直於近端開口274之寬度Wcon1 且因此實質上平行於遠端開口276之寬度Wcon2 。然而，近端開口274之寬度Wcon1 及遠端開口276之寬度Wcon2 不必彼此實質上垂直。舉例而言，近端開口274之寬度Wcon1 定向之軸(未顯示)與遠端開口276之寬度Wcon2 定向之另一軸之間之角可不為垂直且因此不為90°。交替定向角之實例包括以下範圍中之任一者之角：約30°至約90°、約45°至約90°、約60°至約90°或諸如此類。 在隔離圍欄(例如124、126、128、130、224、226、228或266)之各個實施例中，分離區(例如240或270)經構形以含有複數個微小物體。在其他實施例中，分離區可經構形以僅含有1個、2個、3個、4個、5個或類似相對較小數目之微小物體。因此，分離區之容量可為(例如)至少1×106 、2×106 、4×106 、6×106 立方微米或更大。 在隔離圍欄之各個實施例中，近端開口(例如234)處微流體通道(例如，122)之寬度Wch 可在以下範圍之任一者內：約50-1000微米、50-500微米、50-400微米、50-300微米、50-250微米、50-200微米、50-150微米、50-100微米、70-500微米、70-400微米、70-300微米、70-250微米、70-200微米、70-150微米、90-400微米、90-300微米、90-250微米、90-200微米、90-150微米、100-300微米、100-250微米、100-200微米、100-150微米及100-120微米。在一些其他實施例中，近端開口(例如234)處微流體通道(例如，122)之寬度Wch 可在約200-800微米、200-700微米或200-600微米範圍內。上述僅係實例，且微流體通道122之寬度Wch 可在其他範圍(例如，由上文所列舉終點中之任一者界定之範圍)內。此外，微流體通道122之Wch 可經選擇以在隔離圍欄之近端開口處除外之微流體通道之區之該等範圍之任一者中。 在一些實施例中，隔離圍欄之高度為約30至約200微米或約50至約150微米。在一些實施例中，隔離圍欄之橫截面面積為約1 ×104 -3 ×106 平方微米、2 ×104 - 2 ×106 平方微米、4 ×104 - 1 ×106 平方微米、2 ×104 - 5 ×105 平方微米、2 ×104 - 1 ×105 平方微米或約2 ×105 - 2×106 平方微米。 在隔離圍欄之各個實施例中，近端開口(例如，234)處微流體通道(例如，122)之高度Hch 可在以下範圍之任一者內：20-100微米、20-90微米、20-80微米、20-70微米、20-60微米、20-50微米、30-100微米、30-90微米、30-80微米、30-70微米、30-60微米、30-50微米、40-100微米、40-90微米、40-80微米、40-70微米、40-60微米或40-50微米。上述僅係實例，且微流體通道(例如，122)之高度Hch 可在其他範圍(例如，由上文所列舉終點中之任一者界定之範圍)內。微流體通道122之高度Hch 可經選擇以在隔離圍欄之近端開口處除外之微流體通道之區之該等範圍之任一者中。 在隔離圍欄之各個實施例中，近端開口(例如，234)處微流體通道(例如，122)之橫截面面積可在以下範圍之任一者內：500-50,000平方微米、500-40,000平方微米、500-30,000平方微米、500-25,000平方微米、500-20,000平方微米、500-15,000平方微米、500-10,000平方微米、500-7,500平方微米、500-5,000平方微米、1,000-25,000平方微米、1,000-20,000平方微米、1,000-15,000平方微米、1,000-10,000平方微米、1,000-7,500平方微米、1,000-5,000平方微米、2,000-20,000平方微米、2,000-15,000平方微米、2,000-10,000平方微米、2,000-7,500平方微米、2,000-6,000平方微米、3,000-20,000平方微米、3,000-15,000平方微米、3,000-10,000平方微米、3,000-7,500平方微米或3,000至6,000平方微米。上述僅係實例，且近端開口(例如，234)處微流體通道(例如，122)之橫截面面積可在其他範圍(例如，由上文所列舉終點中之任一者界定之範圍)內。 在隔離圍欄之各個實施例中，連接區(例如，236)之長度Lcon 可在以下範圍中之任一者中：約1-600微米、5-550微米、10-500微米、15-400微米、20-300微米、20-500微米、40-400微米、60-300微米、80-200微米或約100-150微米。上述僅係實例，且連接區(例如，236)之長度Lcon 可在與上述實例不同之範圍(例如，由上文所列舉終點中之任一者界定之範圍)內。 在隔離圍欄之各個實施例中，近端開口(例如，234)處連接區(例如，236)之寬度Wcon 可在以下範圍中之任一者中：20-500微米、20-400微米、20-300微米、20-200微米、20-150微米、20-100微米、20-80微米、20-60微米、30-400微米、30-300微米、30-200微米、30-150微米、30-100微米、30-80微米、30-60微米、40-300微米、40-200微米、40-150微米、40-100微米、40-80微米、40-60微米、50-250微米、50-200微米、50-150微米、50-100微米、50-80微米、60-200微米、60-150微米、60-100微米、60-80微米、70-150微米、70-100微米及80-100微米。上述僅係實例，且近端開口(例如，234)處連接區(例如，236)之寬度Wcon 可不同於上述實例(例如，由上文所列舉終點中之任一者界定之範圍)。 在隔離圍欄之各個實施例中，近端開口(例如，234)處連接區(例如，236)之寬度Wcon 可至少與隔離圍欄意欲用於之微小物體(例如，生物細胞，其可為T細胞、B細胞或卵子或胚胎)之最大尺寸一樣大。舉例而言，其中放置卵母細胞、卵子或胚胎之隔離圍欄之近端開口234處連接區236之寬度Wcon 可在以下範圍中之任一者中：約100微米、約110微米、約120微米、約130微米、約140微米、約150微米、約160微米、約170微米、約180微米、約190微米、約200微米、約225微米、約250微米、約300微米或約100-400微米、約120-350微米、約140-300微米或約140-200微米。上述僅係實例，且近端開口(例如，234)處連接區(例如，236)之寬度Wcon 可不同於上述實例(例如，由上文所列舉終點中之任一者界定之範圍)。 在隔離圍欄之各個實施例中，連接區之近端開口之寬度Wpr 可至少與隔離圍欄意欲用於之微小物體(例如，生物微小物體，例如細胞)之最大尺寸一樣大。舉例而言，寬度Wpr 可為約50微米、約60微米、約100微米、約200微米、約300微米，或可在約50-300微米、約50-200微米、約50 -100微米、約75- 150微米、約75-100微米或約200-300微米之範圍內。 在隔離圍欄之各個實施例中，近端開口234處連接區(例如，236)之長度Lcon 對連接區(例如，236)之寬度Wcon 之比率可大於或等於以下比率中之任一者：0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0或更大。上述僅係實例，且近端開口234處連接區236之長度Lcon 對連接區236之寬度Wcon 可不同於上述實例。 在微流體器件100、200、23、250、280、290、320、400、450、500、700之各個實施例中，Vmax 可設定為約0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4或1.5微升/sec。 在具有隔離圍欄之微流體器件之各個實施例中，隔離圍欄之分離區(例如，240)之容量可為(例如)至少5×105 、8×105 、1×106 、2×106 、4×106 、6×106 、8×106 、1×107 、5×107 、1×108 、5×108 或8×108 立方微米或更大。在具有隔離圍欄之微流體器件之各個實施例中，隔離圍欄之容量可為約5×105 、6×105 、8×105 、1×106 、2×106 、4×106 、8×106 、1×107 、3×107 、5×107 或約8×107 立方微米或更大。在一些其他實施例中，隔離圍欄之容量可為約1奈升至約50奈升、2奈升至約25奈升、2奈升至約20奈升、約2奈升至約15奈升、或約2奈升至約10奈升。 在各個實施例中，微流體器件具有如本文論述之實施例中之任一者中所構形之隔離圍欄，其中微流體器件具有約5至約10個隔離圍欄、約10至約50個隔離圍欄、約100至約500個隔離圍欄；約200至約1000個隔離圍欄、約500至約1500個隔離圍欄、約1000至約2000個隔離圍欄或約1000至約3500個隔離圍欄。隔離圍欄不必皆具有相同大小且可包括多種構形(例如，隔離圍欄內之不同寬度、不同特徵)。 圖2G圖解說明一個實施例之微流體器件280。圖2G中圖解說明之微流體器件280係微流體器件100之程式化圖。實際上，微流體器件280及其構成迴路元件(例如通道122及隔離圍欄128)將具有本文論述之尺寸。圖2G中圖解說明之微流體迴路120具有兩個埠107、四個不同通道122及四個不同流動路徑106。微流體器件280進一步包含複數個遠離每一通道122開口之隔離圍欄。在圖2G中圖解說明之微流體器件中，隔離圍欄具有類似於圖2C中圖解說明之圍欄之幾何結構，且因此，具有連接區及分離區。因此，微流體迴路120包括波及區(例如通道122以及在二次流動244之最大滲透深度Dp 內之連接區236之部分)及非波及區(例如分離區240及不在二次流動244之最大滲透深度Dp 內之連接區236之部分)。 圖3A至3B顯示系統150之各個實施例，其可用於操作及觀察本發明之微流體器件(例如100、200、230、250、280、290、320、400、450、500、700)。如圖3A中所圖解說明，系統150可包括經構形以容納微流體器件100 (未顯示)或本文所述之任何其他微流體器件之結構(「巢」) 300。巢300可包括能夠與微流體器件320 (例如，光學致動之電動力學器件100)界接且提供電源192至微流體器件320之電連接之插座302。巢300可進一步包括積體電信號產生子系統304。電信號產生子系統304可經構形以為插座302供應偏壓，使得在微流體器件320由插座302固持時，跨越微流體器件320中之電極對施加偏壓。因此，電信號產生子系統304可為電源192之部分。向微流體器件320施加偏壓之能力並不意味著在微流體器件320由插座302固持時總是施加偏壓。相反，在大部分情形下，間歇施加偏壓，例如，僅根據有利於在微流體器件320中產生電動力學力(例如介電電泳或電潤濕)所需。 如圖3A中所圖解說明，巢300可包括印刷電路板總成(PCBA) 322。電信號產生子系統304可安裝於PCBA 322上並於其中電積體。實例性載體亦包括安裝於PCBA 322上之插座302。 通常，電信號產生子系統304將包括波形產生器(未顯示)。電信號產生子系統304可進一步包括示波器(未顯示)及/或經構形以放大自波形產生器接收之波形之波形放大迴路(未顯示)。示波器(若存在)可經構形以量測供應至由插座302固持之微流體器件320之波形。在某些實施例中，示波器量測靠近微流體器件320 (且在波形產生器遠端)之位置之波形，由此確保量測實際上施加至器件之波形的較大準確度。自示波器量測獲得之數據可(例如)提供作為波形產生器之反饋，且波形產生器可基於該反饋經構形以調節其輸出。適宜組合之波形產生器及示波器之實例係Red Pitaya™。 在某些實施例中，巢300進一步包含控制器308，例如用於感測及/或控制電信號產生子系統304之微處理器。適宜微處理器之實例包括Arduino™微處理器，例如Arduino Nano™。控制器308可用於實施功能及分析或可與外部主控制器154 (示於圖1A中)連通以實施功能及分析。在圖3A中圖解說明之實施例中，控制器308經由界面310 (例如，塞或連接器)與主控制器154連通。 在一些實施例中，巢300可包含電信號產生子系統304，其包含Red Pitaya™波形產生器/示波器單元(「Red Pitaya單元」)及放大由Red Pitaya單元產生之波形且使放大電壓通過微流體器件100之波形放大迴路。在一些實施例中，Red Pitaya單元經構形以量測微流體器件320之放大電壓且隨後視需要調節其自身輸出電壓，使得微流體器件320之量測電壓係期望值。在一些實施例中，波形放大迴路可具有由安裝於PCBA 322上之DC-DC轉化器對產生之+6.5V至-6.5V電源，從而在微流體器件100產生高達13 Vpp之信號。 如圖3A中所圖解說明，支撐結構300 (例如，巢)可進一步包括熱控制子系統306。熱控制子系統306可經構形以調節由支撐結構300固持之微流體器件320之溫度。舉例而言，熱控制子系統306可包括Peltier熱電器件(未顯示)及冷卻單元(未顯示)。Peltier熱電器件可具有經構形以與微流體器件320之至少一個表面界接之第一表面。冷卻單元可為(例如)冷卻塊(未顯示)，例如液體冷卻之鋁塊。Peltier熱電器件之第二表面(例如，與第一表面相對之表面)可經構形以與該冷卻塊之表面界接。冷卻塊可連接至經構形以使冷卻之流體循環穿過冷卻塊之流體路徑314。在圖3A中圖解說明之實施例中，支撐結構300包含入口316及出口318以自外部儲存器(未顯示)接收冷卻之流體、將冷卻之流體引入流體路徑314中並穿過冷卻塊，且隨後將冷卻之流體返回至外部儲存器。在一些實施例中，Peltier熱電器件、冷卻單元及/或流體路徑314可安裝於支撐結構300之套殼312上。在一些實施例中，熱控制子系統306經構形以調節Peltier熱電器件之溫度以便達成微流體器件320之靶溫度。Peltier熱電器件之溫度調節可藉由(例如)熱電電源(例如Pololu™熱電電源(Pololu Robotics and Electronics Corp.))達成。熱控制子系統306可包括反饋迴路，例如由類比迴路提供之溫度值。或者，反饋迴路可由數位迴路提供。 在一些實施例中，巢300可包括具有反饋迴路之熱控制子系統306，該反饋迴路係類比分壓器迴路(未顯示)，其包括電阻器(例如，電阻為1千歐姆+/-0.1 %，溫度係數為+/-0.02 ppm/C0)及NTC熱阻器(例如，標稱電阻為1千歐姆+/-0.01 %)。在一些情況下，熱控制子系統306量測來自反饋迴路之電壓且隨後使用計算之溫度值作為板上PID控制環算法之輸入。PID控制環算法之輸出可驅動(例如)Pololu™電動驅動裝置(未顯示)上之定向及脈衝-寬度-調節之信號針以致動熱電電源，藉此控制Peltier熱電器件。 巢300可包括串聯埠324，其容許控制器308之微處理器經由界面310 (未顯示)與外部主控制器154連通。另外，控制器308之微處理器可與電信號產生子系統304及熱控制子系統306連通(例如，經由Plink工具(未顯示))。因此，經由控制器308、界面310及串聯埠324之組合，電信號產生子系統304及熱控制子系統306可與外部主控制器154連通。以此方式，主控制器154尤其可藉由實施縮放比例計算用於輸出電壓調節來輔助電信號產生子系統304。經由與外部主控制器154耦聯之顯示器件170提供之圖形使用者界面(GUI) (未顯示)可經構形以繪示分別自熱控制子系統306及電信號產生子系統304獲得之溫度及波形數據之圖。或者或另外，GUI可容許更新至控制器308、熱控制子系統306及電信號產生子系統304。 如上文所論述，系統150可包括成像器件194。在一些實施例中，成像器件194包含光調節子系統330 (參見圖3B)。光調節子系統330可包括數位微鏡器件(DMD)或微光閘陣列系統(MSA)，其任一者可經構形以自光源332接收光並將所接收光之亞組傳遞至顯微鏡350之光學元件串中。或者，光調節子系統330可包括自身產生光(且因此不需要光源332)之器件，例如有機發光二極體顯示器(OLED)、矽上液晶(LCOS)器件、矽上鐵電液晶器件(FLCOS)或透射液晶顯示器(LCD)。光調節子系統330可為(例如)投影儀。因此，光調節子系統330可能夠發射結構化及非結構化光。適宜光調節子系統330之一個實例係來自Andor Technologies™之Mosaic™系統。在某些實施例中，系統150之成像模組164及/或動力模組162可控制光調節子系統330。 在某些實施例中，成像器件194進一步包含顯微鏡350。在該等實施例中，巢300及光調節子系統330可個別地經構形以安裝於顯微鏡350上。顯微鏡350可為(例如)標準研究級光顯微鏡或螢光顯微鏡。因此，巢300可經構形以安裝於顯微鏡350之台344上及/或光調節子系統330可經構形以安裝於顯微鏡350之埠上。在其他實施例中，本文所述巢300及光調節子系統330可為顯微鏡350之積體組件。 在某些實施例中，顯微鏡350可進一步包括一或多個檢測器348。在一些實施例中，檢測器348由成像模組164控制。檢測器348可包括目鏡、電荷耦合器件(CCD)、照相機(例如，數位照相機)或其任一組合。若存在至少兩個檢測器348，則一個檢測器可為(例如)高幀率照相機，而另一檢測器可為高靈敏性照相機。此外，顯微鏡350可包括經構形以接收自微流體器件320反射及/或發射之光之光學元件串且將所反射及/或發射光之至少一部分聚焦於一或多個檢測器348上。顯微鏡之光學元件串亦可包括用於不同檢測器之不同管透鏡(未顯示)，使得每一檢測器上之最終放大率可不同。 在某些實施例中，成像器件194經構形以使用至少兩個光源。舉例而言，可使用第一光源332以產生結構化光(例如，經由光調節子系統330)且可使用第二光源334以提供非結構化光。第一光源332可產生結構化光用於光學致動之電控及/或螢光激發，且可使用第二光源334以提供明視野照射。在該等實施例中，可使用動力模組164以控制第一光源332且可使用成像模組164以控制第二光源334。顯微鏡350之光學元件串可經構形以(1) 接收來自光調節子系統330之結構化光且在微流體器件(例如光學致動之電動力學器件)由巢300固持時將結構化光聚焦於該器件之至少第一區上，及(2) 接收自微流體器件反射及/或發射之光及將該反射及/或發射光之至少一部分聚焦於檢測器348上。光學元件串可進一步經構形以自第二光源接收非結構化光並在器件由巢300固持時將非結構化光至少聚焦於微流體器件之第二區上。在某些實施例中，微流體器件之第一及第二區可為重疊區。舉例而言，第一區可為第二區之亞組。 在圖3B中，顯示為光調節子系統330供應光之第一光源332，其為系統355 (未顯示)之顯微鏡350之光學元件串提供結構化光。顯示經由光束分離器336為光學元件串提供非結構化光之第二光源334。來自光調節子系統330之結構化光及來自第二光源334之非結構化光一起自光束分離器336穿過光學元件串行進以到達第二光束分離器(或二色濾色器338，取決於由光調節子系統330提供之光)，其中光經由物鏡336向下反射至試樣平面342。隨後，來自試樣平面342之反射及/或發射光向上返回行進穿過物鏡340、穿過光束分離器及/或二色濾色器338且到達二色濾色器346。僅到達二色濾色器346之光之一部分通過並到達檢測器348。 在一些實施例中，第二光源334發射藍色光。利用適當二色濾色器346，自試樣平面342反射之藍色光能夠通過二色濾色器346且到達檢測器348。相比之下，來自光調節子系統330之結構化光自試樣平面342反射，但不通過二色濾色器346。在此實例中，二色濾色器346過濾出波長大於495 nm之可見光。若自光調節子系統發射之光不包括任何短於495 nm之波長，則來自光調節子系統330之光之該過濾將僅為完全的(如所示)。實際上，若來自光調節子系統330之光包括短於495 nm之波長(例如，藍色波長)，則來自光調節子系統之一些光將通過濾色器346以到達檢測器348。在該實施例中，濾色器346用於改變自第一光源332及第二光源334到達檢測器348之光之量之間的平衡。若第一光源332顯著強於第二光源334，則此可為有益的。在其他實施例中，第二光源334可發射紅色光，且二色濾色器346可濾出紅色光除外之可見光(例如，波長短於650 nm之可見光)。塗佈溶液及塗佈劑 . 不意欲受理論限制，在微流體器件之至少一或多個內表面經控制或塗佈以便呈現在微流體器件及維持於其中之生物微小物體之間提供主要界面之有機及/或親水分子之層時，可有利於將生物微小物體(例如，生物細胞)維持於微流體器件(例如，DEP構形及/或EW構形之微流體器件)內(即，生物微小物體展現在微流體器件內增加之存活率、較大擴增率及/或較大可攜性)。在一些實施例中，微流體器件之內表面中之一或多者(例如DEP構形之微流體器件之電極激活基板之內表面、微流體器件之蓋及/或迴路材料之表面)可經塗佈溶液及/或塗佈劑處理或由其修飾以產生有機及/或親水分子之期望層。 塗層可引入生物微小物體之前或之後施加，或可與生物微小物體同時引入。在一些實施例中，可將生物微小物體輸入至包括一或多種塗佈劑之流體介質中之微流體器件中。在其他實施例中，在向微流體器件中引入生物微小物體之前，用包含塗佈劑之塗佈溶液處理微流體器件(例如，DEP構形之微流體器件)之內表面或將其「塗底漆」。 在一些實施例中，微流體器件之至少一個表面包括提供適於生物微小物體之維持及/或擴增之有機及/或親水分子層的塗佈材料(例如提供如下文所述條件化表面)。在一些實施例中，微流體器件之實質上所有內表面皆包括塗佈材料。經塗佈內表面可包括流動區(例如，通道)、室或隔離圍欄或其組合之表面。在一些實施例中，複數個隔離圍欄中之每一者皆具有至少一個經塗佈材料塗佈之內表面。在其他實施例中，複數個流動區或通道中之每一者皆具有至少一個經塗佈材料塗佈之內表面。在一些實施例中，複數個隔離圍欄中之每一者及複數個通道中之每一者之至少一個內表面經塗佈材料塗佈。塗佈劑 / 溶液 . 可使用任何便利塗佈劑/塗佈溶液，包括但不限於：血清或血清因子、牛血清白蛋白(BSA)、聚合物、清潔劑、酶及其任何組合。基於聚合物之塗佈材料 .  至少一個內表面可包括包含聚合物之塗佈材料。聚合物可共價或非共價結合(可非特異性黏著)至至少一個表面。聚合物可具有例如嵌段聚合物(及共聚物)、星型聚合物(星型共聚物)及接枝或梳形聚合物(接枝共聚物)中所發現之多種結構基序，其皆可適於本文揭示之方法。 聚合物可包括包含伸烷基醚部分之聚合物。眾多種含有伸烷基醚之聚合物可適用於本文所述微流體器件。一種非限制性實例性種類之含有伸烷基醚之聚合物係兩親性非離子型嵌段共聚物，其包括在聚合物鏈內呈不同比率及在不同位置中之聚氧化乙烯(PEO)及聚環氧丙烷(PPO)亞單位之嵌段。Pluronic®聚合物(BASF)係此類型之嵌段共聚物且業內已知適於在與活細胞接觸時使用。聚合物可在約2000Da至約20KDa之平均分子量Mw 範圍內。在一些實施例中，PEO-PPO嵌段共聚物可具有大於約10 (例如12-18)之親水-親脂性平衡(HLB)。可用於產生經塗佈表面之具體Pluronic®聚合物包括Pluronic® L44、L64、P85及F127 (包括F127NF)。另一種類之含有伸烷基醚之聚合物係聚乙二醇(PEG Mw ＜100,000Da)或另一選擇為聚氧化乙烯(PEO，Mw ＞100,000)。在一些實施例中，PEG可具有約1000Da、5000Da、10,000Da或20,000Da之Mw 。 在其他實施例中，塗佈材料可包括含有羧酸部分之聚合物。羧酸亞單位可為含有烷基、烯基或芳香族部分之亞單位。一個非限制性實例係聚乳酸(PLA)。在其他實施例中，塗佈材料可包括含有在聚合物主鏈之末端或自聚合物之主鏈側接之磷酸酯部分之聚合物。在其他實施例中，塗佈材料可包括含有磺酸部分之聚合物。磺酸亞單位可為含有烷基、烯基或芳香族部分之亞單位。一個非限制性實例係聚苯乙烯磺酸(PSSA)或聚茴腦磺酸。在其他實施例中，塗佈材料可包括包含胺部分之聚合物。聚胺基聚合物可包括天然多胺聚合物或合成多胺聚合物。天然多胺之實例包括精胺、精脒及腐胺。 在其他實施例中，塗佈材料可包括含有醣部分之聚合物。在非限制性實例中，多醣(例如黃原膠或聚葡萄糖)可適於形成可減少或防止細胞黏附於微流體器件中之物質。舉例而言，具有約3kDa之大小之聚葡萄糖聚合物可用於為微流體器件內之表面提供塗佈材料。 在其他實施例中，塗佈材料可包括含有核苷酸部分之聚合物，即核酸，其可具有核糖核苷酸部分或去氧核糖核苷酸部分，從而提供聚電解質表面。核酸可僅含有天然核苷酸部分，或可含有非天然核苷酸部分，其包含但不限於核鹼基、核糖或磷酸酯部分類似物(例如7-去氮腺嘌呤、戊醣、膦酸甲基酯或硫代磷酸酯部分)。 在其他實施例中，塗佈材料可包括含有胺基酸部分之聚合物。含有胺基酸部分之聚合物可包括含有天然胺基酸之聚合物或含有非天然胺基酸之聚合物，其任一者可包括肽、多肽或蛋白質。在一個非限制性實例中，蛋白質可為牛血清白蛋白(BSA)及/或包含白蛋白及/或一或多中其他類似蛋白質作為塗佈劑之血清(或多種不同血清之組合)。血清可來自任何便利來源，包括但不限於胎牛血清、綿羊血清、山羊血清、馬血清及諸如此類。在某些實施例中，塗佈溶液中之BSA係以約1 mg/mL至約100 mg/mL之範圍存在，包括5 mg/mL、10 mg/mL、20 mg/mL、30 mg/mL、40 mg/mL、50 mg/mL、60 mg/mL、70 mg/mL、80 mg/mL、90 mg/mL或更大或其之間之任一者。在某些實施例中，塗佈溶液中之血清可以約20% (v/v)至約50% v/v之範圍存在，包括25%、30%、35%、40%、45%或更大或其之間之任一者。在一些實施例中，BSA可以5 mg/mL作為塗佈溶液中之塗佈劑存在，而在其他實施例中，BSA可以70 mg/mL作為塗佈溶液中之塗佈劑存在。在某些實施例中，血清係以30%作為塗佈溶液中之塗佈劑存在。在一些實施例中，細胞外基質(ECM)蛋白質可提供於塗佈材料內用於最佳化細胞黏著以培養細胞生長。可包括於塗佈材料中之細胞基質蛋白質可包括(但不限於)膠原、彈性蛋白、含有RGD之肽(例如纖連蛋白)或層黏蛋白。在其他實施例中，可在微流體器件之塗佈材料內提供生長因子、細胞介素、激素或其他細胞信號傳導物質。 在一些實施例中，塗佈材料可包括含有環氧烷部分、羧酸部分、磺酸部分、磷酸酯部分、醣部分、核苷酸部分或胺基酸部分中之一者以上之聚合物。在其他實施例中，聚合物條件化表面可包括一種以上聚合物之混合物，每一聚合物具有環氧烷部分、羧酸部分、磺酸部分、磷酸酯部分、醣部分、核苷酸部分及/或胺基酸部分，其可獨立地或同時納入塗佈材料中。共價連接之塗佈材料 .  在一些實施例中，至少一個內表面包括提供適於使生物微小物體在微流體器件內維持/擴增之有機及/或親水分子層的共價連接之分子，從而為該等細胞提供條件化表面。 共價連接之分子包括連接基團，其中連接基團共價連接至微流體器件之一或多個表面，如下文所述。連接基團亦共價連接至經構形以提供適於生物微小物體之維持/擴增之有機及/或親水分子層的部分。 在一些實施例中，經構形以提供適於生物微小物體之維持/擴增之有機及/或親水分子層的共價連接之部分可包括烷基或氟烷基(其包括全氟烷基)部分；單醣或多醣(其可包括但不限於聚葡萄糖)；醇(包括但不限於炔丙基醇)；多元醇，包括但不限於聚乙烯醇；伸烷基醚，包括但不限於聚乙二醇；聚電解質(包括但不限於聚丙烯酸或聚乙烯基膦酸)；胺基(包括其衍生物，例如但不限於烷基化胺、羥基烷基化胺基、胍鎓及含有非芳族化氮環源自之雜環狀基團，例如但不限於嗎啉基或六氫吡嗪基)；羧酸，包括但不限於丙炔酸(其可提供羧酸根陰離子表面)；膦酸，包括但不限於乙炔基膦酸(其可提供膦酸根陰離子表面)；磺酸根陰離子；羧基甜菜鹼；磺基甜菜鹼；磺胺酸；或胺基酸。 在各個實施例中，經構形以提供適於使生物微小物體在微流體器件中維持/擴增之有機及/或親水分子層的共價連接之部分可包括非聚合部分，例如烷基部分、經取代之烷基部分(例如氟烷基部分(包括但不限於全氟烷基部分))、胺基酸部分、醇部分、胺基部分、羧酸部分、膦酸部分、磺酸部分、磺胺酸部分或醣部分。或者，共價連接之部分可包括可為上述部分中之任一者之聚合部分。 在一些實施例中，共價連接之烷基部分可包含形成直鏈(例如，至少10個碳、或至少14、16、18、20、22或更多個碳之直鏈)之碳原子且可為無支鏈烷基部分。在一些實施例中，烷基可包括經取代之烷基(例如，烷基中之一些碳可經氟化或全氟化)。在一些實施例中，烷基可包括第一區段，其可包括全氟烷基且接合至第二區段，該第二區段可包括未經取代之烷基，其中第一及第二區段可直接或間接(例如，藉助醚連接)接合。烷基之第一區段可位於連接基團之遠端，且烷基之第二區段可位於連接基團之近端。 在其他實施例中，共價連接部分可包括至少一個胺基酸，其可包括一種以上類型之胺基酸。因此，共價連接之部分可包括肽或蛋白質。在一些實施例中，共價連接之部分可包括胺基酸，其可提供兩性離子表面以支持細胞生長、存活率、可攜性或其任一組合。 在其他實施例中，共價連接之部分可包括至少一個環氧烷部分，且可包括如上文所述之任何環氧烷聚合物。一種有用種類之含有伸烷基醚之聚合物係聚乙二醇(PEG Mw ＜100,000Da)或另一選擇為聚氧化乙烯(PEO，Mw ＞100,000)。在一些實施例中，PEG可具有約1000Da、5000Da、10,000Da或20,000Da之Mw 。 共價連接之部分可包括一或多種醣。共價連接之醣可為單醣、二醣或多醣。共價連接之醣可經修飾以引入反應性配對部分，該部分允許偶聯或加工用於附接至表面。實例性反應性配對部分可包括醛、炔或鹵基部分。多醣可以隨機型式經修飾，其中醣單體中之每一者皆可經修飾或多醣內之醣單體之僅一部分經修飾以提供可直接或間接偶聯至表面之反應性配對部分。一個實例可包括聚葡萄糖多醣，其可經由無支鏈之連接體間接偶聯至表面。 共價連接之部分可包括一或多個胺基。胺基可為經取代之胺部分、胍部分、含有氮之雜環部分或雜芳基部分。含有胺基之部分可具有允許微流體器件內、及視情況隔離圍欄及/或流動區(例如，通道)內環境之pH修飾的結構。 提供條件化表面之塗佈材料可包含僅一種共價連接之部分或可包括一個以上不同種類之共價連接之部分。舉例而言，氟烷基條件化表面(包括全氟烷基)可具有複數個全部相同之共價連接之部分，例如，具有相同連接基團及共價附接至表面、相同整體長度及相同數目之包含氟烷基部分之氟亞甲基單元。或者，塗佈材料可具有一個以上種類之附接至表面之共價連接之部分。舉例而言，塗佈材料可包括具有含有指定數目之亞甲基或氟亞甲基單元之共價連接之烷基或氟烷基部分之分子且可進一步包括具有共價附接至具有較大數目之亞甲基或氟亞甲基單元之烷基或氟烷基鏈之帶電部分的又一組分子，其可提供在經塗佈表面呈現較大塊部分之能力。在此情況下，具有不同、較少空間要求末端及較少主鏈原子之第一組分子可有助於官能化整個基板表面且藉此防止不期望黏著或接觸構成基板自身之矽/氧化矽、二氧化鉿或氧化鋁。在另一實例中，共價連接之部分可提供在表面上以隨機型式呈現交替電荷之兩性離子表面。條件化表面性質 .  條件化表面之組成除外，諸如疏水材料之物理厚度等其他因子可影響DEP力。各種因子可改變條件化表面之物理厚度，例如在基板上形成條件化表面之方式(例如氣相沈積、液相沈積、旋塗、液泛及靜電塗佈)。在一些實施例中，條件化表面之厚度在約1nm至約10nm、約1 nm至約7 nm、約1nm至約5nm範圍內或其之間之任何個別值。在其他實施例中，由共價連接之部分形成之條件化表面的厚度可為約10 nm至約50 nm。在各個實施例中，如本文所述製備之條件化表面之厚度為小於10nm。在一些實施例中，條件化表面之共價連接之部分可在共價連接至微流體器件之表面(例如，DEP構形之基板表面)時形成單層，可具有小於10 nm (例如，小於5 nm或約1.5至3.0 nm)之厚度。該等值與旋塗CYTOP® (Asahi Glass Co., Ltd. JP)氟聚合物(其具有約30nm上下之厚度)之值相反。在一些實施例中，條件化表面無需完美形成之單層以適宜地用於在DEP構形之微流體器件內操作。 在各個實施例中，提供微流體器件之條件化表面之塗佈材料可提供合意之電性質。不意欲受理論限制，影響經特定塗佈材料塗佈之表面之穩固性之一個因子係固有電荷捕獲。不同塗佈材料可捕獲電子，此可導致塗佈材料分解。塗佈材料中之缺陷可增加電荷捕獲且導致塗佈材料進一步分解。類似地，不同塗佈材料具有不同介電強度(即引起電介質擊穿之最小施加電場)，此可影響電荷捕獲。在某些實施例中，塗佈材料可具有減少或限制電荷捕獲之量的整體結構(例如，緻密堆疊之單層結構)。 條件化表面除其電性質外亦可具有有益於與生物分子一起使用之性質。舉例而言，含有氟化(或全氟化)碳鏈之條件化表面相對於烷基封端之鏈在減少表面結垢之量方面可提供益處。如本文所用之表面結垢係指沈積於微流體器件之表面上不加區分之材料的量，其可包括生物材料(例如蛋白質及其降解產物、核酸及各別降解產物、及諸如此類)之永久性或半永久性沈積。整體或多部分條件化表面 .  共價連接之塗佈材料可藉由使已經含有經構形以提供適於使生物微小物體在微流體器件中維持/擴增之有機及/或親水分子層的部分之分子反應來形成，如下文所述。或者，共價連接之塗佈材料可以兩部分順序藉由使經構形以提供適於生物微小物體之維持/擴增之有機及/或親水分子層之部分與自身共價連接至表面之表面修飾配體偶聯來形成。製備共價連接之塗佈材料之方法 .  在一些實施例中，共價連接至微流體器件之表面(例如，包括隔離圍欄及/或流動區之至少一個表面)之塗佈材料具有式1或式2之結構。在一個步驟中將塗佈材料引入至表面時，其具有式1之結構，而在多個步驟過程中引入塗佈材料時，其具有式2之結構。
Figure 02_image003
塗佈材料可共價連接至DEP構形或EW構形之基板之表面之氧化物。DEP-或EW構形之基板可包含矽、氧化矽、氧化鋁或二氧化鉿。氧化物可作為基板之天然化學結構之部分存在或可如下文論述引入。 塗佈材料可經由連接基團(「LG」)附接至氧化物，該連接基團可為自矽氧烷或膦酸基團與氧化物之反應形成之矽氧基或膦酸酯酯基團。經構形以提供適於使生物微小物體在微流體器件中維持/擴增之有機及/或親水分子層的部分可為本文所述部分中之任一者。連接基團LG可直接或間接連接至經構形以提供適於使生物微小物體在微流體器件中維持/擴增之有機及/或親水分子層的部分。在連接基團LG直接連接至部分時，可選連接體(「L」)不存在且n係0。在連接基團LG間接連接至部分時，連接體L存在且n係1。連接體L可具有直鏈部分，其中直鏈部分之主鏈可包括1至200個選自矽、碳、氮、氧、硫及磷原子之任一組合之非氫原子，經受化學鍵結限制，如業內已知。其可夾雜有一或多個選自由以下組成之群之部分之任一組合：醚、胺基、羰基、醯胺基或膦酸酯基團、伸芳基、伸雜芳基或雜環基。在一些實施例中，連接體L之主鏈可包括10至20個原子。在其他實施例中，連接體L之主鏈可包括約5個原子至約200個原子；約10個原子至約80個原子；約10個原子至約50個原子；或約10個原子至約40個原子。在一些實施例中，主鏈原子全部係碳原子。 在一些實施例中，可在多步驟製程中向基板之表面添加經構形以提供適於生物微小物體之維持/擴增之有機及/或親水分子層的部分，且該部分具有式2之結構，如上文所示。該部分可為上述部分中之任一者。 在一些實施例中，偶合基團CG代表自反應性部分Rx 與反應性配對部分Rpx (即，經構形以與反應性部分Rx 反應之部分)之反應所得之基團。舉例而言，一個典型偶合基團CG可包括甲醯胺基，其係胺基與羧酸之衍生物(例如活化酯、醯氯或諸如此類)之反應之結果。其他CG可包括亞三唑基、甲醯胺基、硫醯胺基、肟、巰基、二硫化物、醚或烯基、或可在反應性部分與其各別反應性配對部分反應後形成之任何其他適宜基團。偶合基團CG可位於連接體L之第二末端(即，靠近經構形以提供適於使生物微小物體在微流體器件中維持/擴增之有機及/或親水分子層之部分的末端)，其可包括如上文所述要素之任何組合。在一些其他實施例中，偶合基團CG可間插在連接體L之主鏈中。在偶合基團CG係亞三唑基時，其可為自Click偶合反應產生之產物且可進一步經取代(例如，二苯并環辛烯基稠合之亞三唑基)。 在一些實施例中，使用化學氣相沈積將塗佈材料(或表面修飾配體)沈積於微流體器件之內表面上。可視情況藉由(例如)預清潔蓋110、微流體迴路材料116、及/或基板(例如，DEP構形之基板之電極激活基板206之內表面208、或EW構形之基板之支撐結構104之介電層)、藉由暴露於溶劑浴、超音波處理或其組合改良氣相沈積過程。或者或另外，該預清潔可包括在氧電漿清潔器中處理蓋110、微流體迴路材料116及/或基板，此可移除各種雜質，同時引入氧化表面(例如表面之氧化物，其可如本文所述經共價修飾)。或者，可使用液相處理(例如鹽酸與過氧化氫之混合物或硫酸與過氧化氫之混合物(例如，食人魚洗液(piranha solution) (其可具有介於約3:1至約7:1範圍內之硫酸對過氧化氫之比率)))代替氧電漿清潔器。 在一些實施例中，在微流體器件200經裝配以形成界定微流體迴路120之外殼102後，使用氣相沈積以塗佈微流體器件200之內表面。不意欲受理論限制，將該塗佈材料沈積於完全裝配之微流體迴路120可有益於防止由微流體迴路材料116與電極激活基板206介電層及/或蓋110之間之弱化鍵引起之脫層。在採用兩步製程之實施例中，可如上文所述經由氣相沈積引入表面修飾配體，隨後引入經構形以提供適於生物微小物體之維持/擴增之有機及/或親水分子層的部分。可藉由將表面修飾之微流體器件暴露於溶液中之適宜偶合劑來實施後續反應。 圖2H繪示具有提供條件化表面之實例性共價連接之塗佈材料之微流體器件290的剖視圖。如圖解說明，塗佈材料298 (示意性顯示)可包含與基底286 (其可為DEP基板)之內表面294及微流體器件290之蓋288之內表面292二者共價結合之緻密堆疊之分子之單層。塗佈材料298可佈置於靠近且向內面向微流體器件290之外殼284之實質上所有內表面294、292上，在一些實施例中且如上文所論述，包括用於界定微流體器件290內之迴路元件及/或結構之微流體迴路材料(未顯示)的表面。在替代實施例中，塗佈材料298可佈置於微流體器件290之內表面中之僅一者或一些上。 在圖2H中所示之實施例中，塗佈材料298可包括有機矽氧烷分子之單層，每一分子經由矽氧基連接體296共價鍵結至微流體器件290之內表面292、294。可使用上文論述之塗佈材料298中之任一者(例如烷基封端、氟烷基封端之部分、PEG封端之部分、聚葡萄糖封端之部分、或含有有機矽氧基部分之正電荷或負電荷之末端部分)，其中末端部分佈置於其面向外殼之末端(即未結合至內表面292、294且靠近外殼284之塗佈材料298之單層之部分)。 在其他實施例中，用於塗佈微流體器件290之內表面292、294之塗佈材料298可包括陰離子、陽離子或兩性離子部分、或其任一組合。不意欲受理論限制，藉由在微流體迴路120之外殼284之內表面提供陽離子部分、陰離子部分及/或兩性離子部分，塗佈材料298可與水分子形成強氫鍵，使得水合之所得水用作防止生物微小物體與非生物分子(例如，基板之矽及/或氧化矽)相互作用的層(或「罩」)。另外，在塗佈材料298與塗佈劑結合使用之實施例中，塗佈材料298之陰離子、陽離子及/或兩性離子可與外殼284中介質180 (例如塗佈溶液)中存在之非共價塗佈劑之帶電部分(例如溶液中之蛋白質)形成離子鍵。 在其他實施例中，塗佈材料可包含或經化學修飾以在其面向外殼之末端提供親水塗佈劑。在一些實施例中，塗佈材料可包括含有伸烷基醚之聚合物，例如PEG。在一些實施例中，塗佈材料可包括多醣，例如聚葡萄糖。與上文論述之帶電部分(例如，陰離子、陽離子及兩性離子部分)一樣，親水塗佈劑可與水分子形成強氫鍵，使得水合之所得水用作防止生物微小物體與非生物分子(例如，基板之矽及/或氧化矽)相互作用的層(或「罩」)。 適當塗佈處理及修飾之其他詳情可參見於2016年4月22日提出申請之美國申請案第15/135,707號，且其全文以引用方式併入。用於維持細胞在微流體器件之隔離圍欄內之存活率之額外系統組份 .  為促進細胞群體之生長及/或擴增，可由系統之額外組份提供有助於維持功能細胞之環境條件。舉例而言，該等額外組份可提供營養素、細胞生長信號傳導物質、pH調節、氣體交換、溫度控制及自細胞移除廢產物。微流體器件、方法及套組之一些實施例之詳述 . 1.     一種微流體器件，其包括：包括基板及微流體迴路材料之外殼，該外殼界定流動區；及至少一個原位產生之捕獲結構，其佈置於該外殼內及視情況佈置於該流動區內，其中該至少一個原位產生之捕獲結構包含固化聚合物網絡。 2.     如實施例1之微流體器件，其中該固化聚合物網絡可包括一或多個官能化位點。 3.     如實施例1或2之微流體器件，其中該固化聚合物網絡可包括分析試劑或分析分析物。 4.     如實施例1至3中任一者之微流體器件，其中該微流體器件之該外殼可包括至少一個隔離圍欄，且針對該流動區之該隔離圍欄之近端開口可視情況實質上平行於該流動區中之流體介質之平均流動方向定向。 5.     如實施例4之微流體器件，其中該至少一個隔離圍欄可包括分離區及連接區，該連接區具有通向該流動區之近端開口及通向該分離區之遠端開口。 6.     如實施例4或5之微流體器件，其中該一或多個原位產生之捕獲結構可佈置於該隔離圍欄內，且視情況佈置於該隔離圍欄之該分離區內。 7.     如實施例3至6中任一者之微流體器件，其中該分析試劑可共價附接至該固化聚合物網絡。 8.     如實施例3至6中任一者之微流體器件，其中該分析試劑可非共價附接至該固化聚合物網絡。 9.     如實施例8之微流體器件，其中該分析試劑可經由生物素/鏈黴抗生物素蛋白複合物非共價附接至該固化聚合物網絡。 10.   如實施例3至9中任一者之微流體器件，其中該分析試劑可為蛋白質、核酸、有機分子及/或醣。 11.   如實施例10之微流體器件，其中該分析試劑可包括抗體。 12.   如實施例10之微流體器件，其中該分析試劑可包括抗原。 13.   如實施例10之微流體器件，其中該分析試劑可包括捕獲寡核苷酸。 14.   如實施例3至6中任一者之微流體器件，其中該分析分析物可非共價結合至該至少一個原位產生之捕獲結構之該固化聚合物網絡。 15.   如實施例3至6或14中任一者之微流體器件，其中該分析分析物可包括蛋白質。 16.   如實施例3至6或14中任一者之微流體器件，其中該分析分析物可包括寡核苷酸。 17.   如實施例3至6或14中任一者之微流體器件，其中該分析分析物可包括抗體或細胞介素。 18.   如實施例3至6或14中任一者之微流體器件，其中該分析分析物可包括有機分子。 19.   如實施例1至18中任一者之微流體器件，其中兩個或更多個原位產生之捕獲結構可佈置於該流動區及/或該至少一個隔離圍欄中。 20.   如實施例19之微流體器件，其中該兩個或更多個原位產生之捕獲結構之第一捕獲結構可結合至第一分析試劑或第一分析分析物，且該兩個或更多個原位產生之捕獲結構之第二捕獲結構可結合至第二分析試劑或第二分析分析物，其中該第一分析試劑或第一分析分析物不同於該第二分析試劑或第二分析分析物。 21.   如實施例19或20之微流體器件，其中該兩個或更多個原位產生之捕獲結構中之每一者皆可佈置於該至少一個隔離圍欄中之不同位置。 22.   如實施例1至21中任一者之微流體器件，其中該微流體器件之蓋對於來自該一或多個捕獲結構之螢光、比色或發光信號可實質上透明。 23.   如實施例1至22中任一者之微流體器件，其中該固化聚合物網絡可包括光起始之聚合物。 24.   如實施例1至23中任一者之微流體器件，其中該固化聚合物網絡可包括合成聚合物、經修飾之合成聚合物、生物聚合物或其任一組合。 25.   如實施例24之微流體器件，其中該經修飾之合成聚合物可包括裂解基序、反應性末端部分及/或細胞識別基序。 26.   如實施例1至25中任一者之微流體器件，其中該固化聚合物網絡可包括以下中之至少一者：聚乙二醇、經修飾聚乙二醇、聚乳酸(PLA)、經修飾聚乳酸、聚乙醇酸(PGA)、經修飾聚乙醇酸、聚丙烯醯胺(PAM)、經修飾聚丙烯醯胺、聚-N-異丙基丙烯醯胺(PNIPAm)、經修飾聚-N-異丙基丙烯醯胺、聚乙烯醇(PVA)、經修飾聚乙烯醇、聚丙烯酸(PAA)、經修飾聚丙烯酸、聚己內酯(PCL)、經修飾聚己內酯、纖連蛋白、經修飾纖連蛋白、膠原、經修飾膠原、層黏蛋白、經修飾層黏蛋白、多醣、經修飾多醣或其任何共聚物組合。 27.   如實施例1至26中任一者之微流體器件，其中該固化聚合物網絡包含經修飾聚乙二醇聚合物。 28.   如實施例1至27中任一者之微流體器件，其中該微流體器件可包括複數個隔離圍欄。 29.   如實施例4至28中任一者之微流體器件，其中該至少一個原位產生之捕獲結構可經構形以允許微小物體自該隔離圍欄離開。 30.   如實施例1至29中任一者之微流體器件，其中該基板可經構形以在該外殼內產生介電電泳(DEP)力。 31.   如實施例30之微流體器件，其中該等DEP力可經光學致動。 32.   如實施例1至31中任一者之微流體器件，其中該微流體器件之至少一個內表面可進一步包括條件化表面。 33.   一種在包括至少第一原位產生之捕獲結構之微流體器件中分析微小物體之方法，該方法包括：將微小物體佈置於微流體器件內靠近該至少第一原位產生之捕獲結構之區中，該至少第一原位產生之捕獲結構包括固化聚合物網絡，其中該固化聚合物網絡包含分析試劑或分析分析物；使該分析試劑或分析分析物與該微小物體或該微小物體之生物產品接觸；及檢測該分析試劑或分析分析物與該微小物體或該生物產品之相互作用。 34.   如實施例33之方法，其中該微流體器件可包括外殼，該外殼包括：基板；流動區；及視情況至少一個隔離圍欄，其中該第一原位產生之捕獲結構佈置於該流動區或該至少一個隔離圍欄內。 35.   如實施例33或34之方法，其中該至少一個隔離圍欄可包括分離區及連接區，該連接區具有通向該流動區之近端開口及通向該分離區之遠端開口。 36.   如實施例35之方法，其中該至少第一原位產生之捕獲結構可佈置於該隔離圍欄之該分離區內。 37.   如實施例33至36中任一者之方法，其中該分析試劑或分析分析物可非共價附接至該固化聚合物網絡。 38.   如實施例33至37中任一者之方法，其中該分析試劑或分析分析物可包括蛋白質、寡核苷酸、有機分子或醣。 39.   如實施例33至38中任一者之方法，其中該分析試劑可包括抗體。 40.   如實施例33至39中任一者之方法，其中該生物產品可包括蛋白質、寡核苷酸、有機分子或醣。 41.   如實施例40之方法，其中該蛋白質生物產品可包括抗體或抗原。 42.   如實施例33至41中任一者之方法，其中該微小物體可包括生物微小物體。 43.   如實施例33至42中任一者之方法，其中該微小物體可包括雜交瘤細胞、B細胞或T細胞。 44.   如實施例33至43中任一者之方法，其中該第一原位產生之捕獲結構可佈置於毗鄰該隔離圍欄之第一壁之第一位置。 45.   如實施例33至44中任一者之方法，其中該分析試劑或分析分析物與該生物產品或該微小物體接觸之步驟可進一步包括形成非共價複合物。 46.   如實施例33至45中任一者之方法，其中檢測該相互作用之步驟可進一步包括將具有可檢測標記之檢測試劑引入靠近該至少第一原位產生之捕獲結構之該區。 47.   如實施例46之方法，其中該可檢測標記可經構形以在該分析試劑或分析分析物與該生物產品或該微小物體相互作用時集中至該至少第一原位產生之捕獲結構。 48.   如實施例46或47之方法，其中該檢測試劑之該可檢測標記係螢光、比色或發光標記。 49.   如實施例46至48中任一者之方法，其中該檢測試劑可包括至少第一抗體。 50.   如實施例49之方法，其中該抗體檢測試劑可進一步包括二級抗體。 51.   如實施例46至48中任一者之方法，其中該檢測試劑可包括嵌入染料。 52.   如實施例46至48中任一者之方法，其中該檢測試劑可包括寡核苷酸。 53.   如實施例46至53之方法，其中檢測該分析試劑或分析分析物與該微小物體或該生物產品之相互作用之步驟可進一步包括量化附接至該至少一個原位產生之捕獲結構之可檢測標記之量。 54.   如實施例33至53中任一者之方法，其中該檢測步驟可包括檢測來自該至少一個原位產生之捕獲結構之螢光信號。 55.   如實施例34至54中任一者之方法，其中該微流體器件可進一步包括佈置於該流動區或該至少一個隔離圍欄內之第二原位產生之捕獲結構，其中該原位產生之第二捕獲結構可包括第二固化聚合物網絡，且另外其中該原位產生之第二固化聚合物網絡可包括第二分析試劑或分析分析物。 56.   如實施例55之方法，其中該等第一及第二原位產生之捕獲結構中之每一者皆可包括不同分析試劑或分析分析物。 57.   如實施例55或56之方法，其中該等第一及第二原位產生之捕獲結構可佈置於可區分之位置之該流動區或該隔離圍欄內。 58.   如實施例55至57中任一者之方法，其中該檢測步驟可包括檢測該微小物體之第一生物產品及該微小物體之第二生物產品，其中該第一生物產品不同於該第二生物產品。 59.   如實施例55至58中任一者之方法，其中檢測該相互作用之該步驟可進一步包括將第一檢測試劑及第二檢測試劑引入靠近該等第一及第二原位產生之捕獲結構之該區，其中該等第一及第二檢測試劑中之每一者皆可包括可檢測標記。 60.   如實施例59之方法，其中該檢測步驟可包括容許該等第一及第二可檢測標記中之每一者非共價附接至該各別第一分析試劑或分析分析物及該第二分析試劑或分析分析物。 61.   如實施例59或60之方法，其中檢測該相互作用之該步驟可進一步包括檢測來自該第一可檢測標記之第一螢光信號及來自該第二可檢測標記之第二螢光信號。 62.   如實施例61之方法，其中該等第一及第二螢光信號可在光譜上不同。 63.   如實施例61或62之方法，其中該等第一及第二螢光信號可藉由位置區分。 64.   如實施例61至63中任一者之方法，其進一步包含量化該等第一及/或第二螢光信號之步驟。 65.   如實施例55至64中任一者之方法，其進一步包括佈置於該流動區或該至少一個隔離圍欄內之第三或另外原位產生之捕獲結構，其中該等第三或另外原位產生之捕獲結構中之每一者皆可包括固化聚合物網絡，且另外其中該等第三或另外固化聚合物網絡中之每一者之該固化聚合物網絡可包括分析試劑或分析劑。 66.   如實施例65之方法，其中該檢測步驟可進一步包括檢測在該流動區或該至少一個隔離圍欄內之位置不同、彼此在光譜上可檢測地不同或其組合的第一、第二、第三或另外可檢測信號。 67.   如實施例33至66中任一者之方法，其中將該微小物體佈置於該微流體器件內靠近該至少第一原位產生之捕獲結構之該區中之步驟可包括使用介電電泳力移動該微小物體。 68.   如實施例67之方法，其中該介電電泳力可經光學致動。 69.   如實施例33至68中任一者之方法，其中該微流體器件之至少一個內表面可進一步包括條件化表面。 70.   一種套組，其包括：具有外殼之微流體器件，該外殼包括基板、微流體迴路材料及視情況蓋，該外殼界定流動區；及可受控地經激活以形成固化聚合物網絡之官能化預聚物。 71.   一種套組，其包括：具有外殼之微流體器件，該外殼包括基板、微流體迴路材料及視情況蓋，該外殼界定流動區；及至少一個佈置於外殼內之原位產生之捕獲結構，其中該至少一個原位產生之捕獲結構包括固化聚合物網絡。 72.   如實施例70或71之套組，其中該微流體器件之該外殼進一步包含至少一個以流體方式連接至該流動區之隔離圍欄。 73.   如實施例70至72中任一者之套組，其中該固化聚合物網絡可包括一或多個官能化位點。 74.   如實施例70至73中任一者之套組，其進一步包括分析試劑或分析分析物。 75.   如實施例74之套組，其中該分析試劑或分析分析物可進一步包括官能化分析試劑或分析分析物。 76.   如實施例75之套組，其中該官能化分析試劑或分析分析物可包括與該固化聚合物網絡之該一或多個官能化位點締合或結合的部分。 77.   如實施例74至76中任一者之套組，其中該固化聚合物網絡可包括該分析試劑或分析分析物。 78.   如實施例77之套組，其中該分析試劑或分析分析物可共價附接至該固化聚合物網絡。 79.   如實施例77之套組，其中該分析試劑或分析分析物可非共價附接至該固化聚合物網絡。 80.   如實施例79之套組，其中該分析試劑或分析分析物可經由生物素/鏈黴抗生物素蛋白複合物非共價附接至該固化聚合物網絡。 81.   如實施例70至80中任一者之套組，其中該固化聚合物網絡可包括合成聚合物、經修飾之合成聚合物或生物聚合物。 82.   如實施例81之套組，其中合成聚合物修飾可包括大小修飾基序、裂解基序、反應性末端部分及/或細胞識別基序。 83.   如實施例70至82中任一者之套組，其中該固化聚合物網絡可包括以下中之至少一者：聚乙二醇、經修飾聚乙二醇、聚乳酸(PLA)、經修飾聚乳酸、聚乙醇酸(PGA)、經修飾聚乙醇酸、聚丙烯醯胺(PAM)、經修飾聚丙烯醯胺、聚-N-異丙基丙烯醯胺(PNIPAm)、經修飾聚-N-異丙基丙烯醯胺、聚乙烯醇(PVA)、經修飾聚乙烯醇、聚丙烯酸(PAA)、經修飾聚丙烯酸、聚己內酯(PCL)、經修飾聚己內酯、纖連蛋白、經修飾纖連蛋白、膠原、經修飾膠原、層黏蛋白、經修飾層黏蛋白、多醣、經修飾多醣或以任一組合之共聚物。 84.   如實施例70至83中任一者之套組，其中該固化聚合物網絡包括經修飾聚乙二醇。 85.   如實施例74至84中任一者之套組，其中該分析試劑或分析分析物可包括蛋白質、核酸、有機分子或醣。 86.   如實施例74至85中任一者之套組，其中該分析試劑或分析分析物可包括抗體。 87.   如實施例74至85中任一者之套組，其中該分析試劑或分析分析物可包括抗原。 88.   如實施例74至85中任一者之套組，其中該分析試劑可包括捕獲寡核苷酸。 89.   如實施例70至88中任一者之套組，其進一步包括檢測試劑。 90.   如實施例89之套組，其中該檢測試劑可包括可檢測標記。 91.   如實施例90之套組，其中該檢測試劑之該可檢測標記可包括螢光、比色或發光標記。 92.   如實施例89至91中任一者之套組，其中該檢測試劑可包括至少第一抗體。 93.   如實施例89至91中任一者之套組，其中該檢測試劑可包括嵌入染料。 94.   如實施例89至91中任一者之套組，其中該檢測試劑可包括FRET標記之寡核苷酸。 95.   如實施例71至94中任一者之套組，其中該外殼可包括佈置於其中之至少第一及第二原位產生之捕獲結構，其中該第一原位產生之捕獲結構包括第一固化聚合物網絡，且其中該第二原位產生之捕獲結構包括第二固化聚合物網絡。 96.   如實施例95之套組，其中該等第一及第二原位產生之捕獲結構佈置於該流動區內。 97.   如實施例95之套組，其中該等第一及第二原位產生之捕獲結構佈置於該至少一個隔離圍欄內。 98.   如實施例95至97中任一者之套組，其中第一原位產生之捕獲結構及第二原位產生之捕獲結構可佈置於該流動區或隔離圍欄內之不同位置中。 99.   如實施例70之套組，其進一步包含可受控地經激活以形成第二固化聚合物網絡之第二官能化預聚物。 100.  如實施例95至99中任一者之套組，其進一步包括第一分析試劑及第二分析試劑，且另外其中該第一分析試劑可不同於該第二分析試劑。 101.  如實施例100之套組，其中該第一固化聚合物網絡包括該第一分析試劑且該第二固化聚合物網絡包括該第二分析試劑。 102.  如實施例95至101中任一者之套組，其進一步包括第一檢測試劑及第二檢測試劑，其中該第一檢測試劑可不同於該第二檢測試劑。 103.  如實施例102之套組，其中該第一檢測試劑包括第一可檢測標記且該第二檢測試劑包括第二可檢測標記，其中該第一可檢測標記及該第二可檢測標記可在光譜上不同。 104.  如實施例70至103中任一者之套組，其中該微流體器件之該外殼可進一步包括複數個隔離圍欄。 105.  如實施例104之套組，其中該複數個隔離圍欄中之每一者皆可包括至少一個包括固化聚合物網絡之捕獲結構。 106.  如實施例70至105中任一者之套組，其中該微流體器件之至少一個內表面可進一步包括條件化表面。 107.  一種製備微流體器件之方法，該微流體器件包括至少第一原位產生之捕獲結構，該方法包括：提供該微流體器件，其中該微流體器件包含包括基板及微流體迴路材料之外殼，該外殼界定流動區；將第一可流動之官能化預聚物引入該流動區中；及在該外殼之至少一個選擇區域激活該第一可流動之官能化預聚物之固化，藉此於其中形成該至少第一原位產生之捕獲結構。 108.  如實施例107之方法，其中該外殼進一步界定至少一個隔離圍欄。 109.  如實施例107或108之方法，其中在該流動區中形成該第一原位產生之捕獲結構。 110.  如實施例108之方法，其中在該隔離圍欄中形成該第一原位產生之捕獲結構。 111.  如實施例107至110中任一者之方法，其中該至少第一原位產生之捕獲結構可包括包含一或多個官能化位點之固化聚合物網絡。 112.  如實施例110之方法，其中該一或多個官能化位點可包括生物素、抗生物素蛋白或鏈黴抗生物素蛋白部分。 113.  如實施例111或112之方法，其中該一或多個官能化位點可共價結合至該第一可流動之官能化預聚物之至少一種組份。 114.  如實施例107至113中任一者之方法，其進一步包括以下步驟：使第一體積之第一流體介質流經該微流體器件之該流動區，藉此使未固化之第一可流動之官能化預聚物自該流動區及視情況該至少一個隔離圍欄擴散出。 115.  如實施例107至114中任一者之方法，其進一步包括將第一官能化分析試劑或分析分析物引入該至少第一捕獲結構；及使該第一官能化分析試劑或分析分析物與該至少第一捕獲結構之該固化聚合物網絡之該等官能化位點締合。 116.  如實施例115之方法，其進一步包括使第二體積之該第一流體介質流經該微流體器件，藉此使未締合之第一官能化分析試劑或分析分析物自該流動區及視情況該至少一個隔離圍欄擴散出。 117.  如實施例115或116之方法，其中該第一官能化分析試劑或分析分析物可包括抗體、抗原、有機分子或寡核苷酸。 118.  如實施例117之方法，其中該第一官能化分析試劑或分析分析物之該有機分子可包括酶之受質、抗原、細胞表面標記或細胞介素。 119.  如實施例115至118中任一者之方法，其中該第一官能化分析試劑或分析分析物可進一步包括經構形以使該第一官能化分析試劑或分析分析物與該至少第一捕獲結構之該固化聚合物網絡之該官能化位點締合的部分。 120.  如實施例119之方法，其中經構形以締合該第一官能化分析試劑或分析分析物之該部分可包括該至少第一捕獲結構之該固化聚合物網絡之該官能化位點的生物素、抗生物素蛋白或鏈黴抗生物素蛋白結合配偶體。 121.  如實施例115至120中任一者之方法，其中該第一官能化分析試劑或分析分析物可為第一分析試劑。 122.  如實施例107至121中任一者之方法，其進一步包括引第二官能化分析試劑或分析分析物之步驟。 123.  如實施例122之方法，其中該第二官能化分析試劑或分析分析物可與該至少第一捕獲結構之該固化聚合物網絡之第二官能化位點締合。 124.  如實施例123之方法，其中該第二官能化分析試劑或分析分析物可與該第一官能化分析試劑或分析分析物可檢測地區分。 125.  如實施例123之方法，其中該第二官能化分析試劑或分析分析物可與該至少一個隔離圍欄中之第二捕獲結構上之第一官能化位點締合。 126.  如實施例125之方法，其進一步包括在該流動區或該至少一個隔離圍欄中引入該第二捕獲結構，其中引入該第二捕獲結構可包括以下步驟：將第二可流動之官能化預聚物引入該流動區中；及在該外殼之至少第二選擇區域激活該第二可流動之官能化預聚物之固化，藉此於其中形成該第二原位產生之捕獲結構；及使又一體積之該第一流體介質流入該微流體器件之該流動區中。 127.  如實施例126之方法，其進一步包括向該流動區或該至少一個隔離圍欄中引入第三捕獲結構，其中引入該第三捕獲結構可包括：向該流動區中引入第三可流動之官能化預聚物；及在該外殼之至少第三選擇區域激活該第三可流動之官能化預聚物之固化，藉此於其中形成該第三原位產生之捕獲結構；及使又一體積之該第一流體介質流入該微流體器件之該流動區中。 128.  如實施例122至127中任一者之方法，其中該第二官能化分析試劑或分析分析物可不同於該第一官能化分析試劑或分析分析物。 129.  如實施例126至128中任一者之方法，其中該第一可流動之官能化預聚物不同於該第二可流動之官能化預聚物。 130.  如實施例127至129中任一者之方法，其中該第一、第二及第三可流動之官能化預聚物中之每一者皆可彼此不同。 131.  如實施例127至130中任一者之方法，其進一步包括引入第三官能化分析試劑或分析分析物之步驟。 132.  如實施例131之方法，其中該第三官能化分析試劑或分析分析物可與該至少一個隔離圍欄中之該第三捕獲結構上之第一官能化位點締合。 133.  如實施例131或132之方法，其中該第三官能化分析試劑或分析分析物可不同於該第一官能化分析試劑或分析分析物及該第二官能化分析試劑或分析分析物。 134.  如實施例107至133中任一者之方法，其中該微流體器件之至少一個內表面可進一步包括條件化表面。 除了任何先前指出之修改之外，熟習此項技術者可以在不背離本說明書之精神及範疇的情況下設計出許多其他變化及替代佈置，且隨附申請專利範圍意欲覆蓋該等修改及佈置。因此，儘管上文已結合目前被認為係最實用且較佳之態樣特別地且詳細地闡述了資訊，但對於彼等熟習此項技術者而言顯而易見的是，可進行各種修飾(包括但不限於形式、功能、操作方式及使用)而不背離本文所闡述之原理及概念。同樣，如本文所用，實例及實施例在所有方面皆意欲僅具有闡釋性，且不應理解為以任何方式進行限制。此外，在本文中提及元件清單(例如，元件a、b、c)時，此提及意欲自身包括所列舉之元件中之任一者、少於全部列舉之元件之任何組合及/或所有列舉之元件之組合。如本文所用術語，一(a、an及one)可各自與術語至少一個及一或多個互換。亦應注意，儘管本文使用術語步驟，但該術語可用於簡單地引起對所描述方法之不同部分的注意，且不意欲描述方法之任何部分的起始點或停止點，或以任何其他方式進行限制。
100‧‧‧微流體器件102‧‧‧外殼104‧‧‧支撐結構106‧‧‧流動路徑107‧‧‧入口埠/埠108‧‧‧微流體迴路結構109‧‧‧內表面110‧‧‧蓋114‧‧‧框架116‧‧‧微流體迴路材料120‧‧‧微流體迴路122‧‧‧微流體通道124‧‧‧隔離圍欄126‧‧‧隔離圍欄128‧‧‧隔離圍欄130‧‧‧隔離圍欄132‧‧‧阱134‧‧‧側通道150‧‧‧系統152‧‧‧控制及監測設備154‧‧‧主控制器156‧‧‧控制模組158‧‧‧數位記憶體160‧‧‧介質模組162‧‧‧動力模組164‧‧‧成像模組166‧‧‧傾斜模組168‧‧‧其他模組170‧‧‧顯示器件172‧‧‧輸入/輸出器件178‧‧‧介質來源180‧‧‧流體介質190‧‧‧傾斜器件192‧‧‧電源200‧‧‧微流體器件202‧‧‧區/室204‧‧‧底部電極206‧‧‧電極激活基板208‧‧‧內表面/基板之內表面210‧‧‧頂部電極212‧‧‧電源214‧‧‧DEP電極區214a‧‧‧DEP電極區216‧‧‧光源218‧‧‧光圖案220‧‧‧正方形圖案222‧‧‧埠224‧‧‧隔離圍欄226‧‧‧隔離圍欄228‧‧‧隔離圍欄230‧‧‧微流體器件232‧‧‧分離結構234‧‧‧近端開口236‧‧‧連接區238‧‧‧遠端開口240‧‧‧分離區242‧‧‧流動244‧‧‧二次流動246‧‧‧微小物體248‧‧‧第二流體介質/第二介質250‧‧‧微流體器件252‧‧‧框架254‧‧‧第一介質/第一流體介質256‧‧‧微流體迴路結構258‧‧‧第二介質/第二流體介質260‧‧‧微流體迴路材料262‧‧‧微流體迴路264‧‧‧微流體通道/流動通道266‧‧‧隔離圍欄268‧‧‧連接區270‧‧‧分離區272‧‧‧分離結構274‧‧‧近端開口276‧‧‧遠端開口278‧‧‧第一介質之流動/箭頭280‧‧‧微流體器件/ 2G之微流體器件282‧‧‧二次流動284‧‧‧外殼/包封之區286‧‧‧基底，其可包括DEP基板288‧‧‧蓋290‧‧‧微流體器件292‧‧‧內表面/第一DEP基板之內表面294‧‧‧內表面/第二DEP基之內表面296‧‧‧矽氧基連接體/矽氧基連接基團298‧‧‧塗佈材料/條件化/經塗佈表面300‧‧‧支撐結構(「巢」)302‧‧‧插座304‧‧‧電信號產生子系統306‧‧‧熱控制子系統308‧‧‧控制器312‧‧‧套殼314‧‧‧流體路徑316‧‧‧入口318‧‧‧出口320‧‧‧微流體器件322‧‧‧印刷電路板總成324‧‧‧串聯埠330‧‧‧光調節子系統332‧‧‧光源/第一光源334‧‧‧第二光源336‧‧‧光束分離器/物鏡338‧‧‧第二光束分離器或/二色濾色器340‧‧‧物鏡342‧‧‧試樣平面344‧‧‧台346‧‧‧二色濾色器348‧‧‧檢測器350‧‧‧顯微鏡400‧‧‧微流體器件401‧‧‧預聚物401’‧‧‧預聚物/具有肽受質修飾之預聚物403‧‧‧固化聚合物網絡404‧‧‧原位產生之捕獲結構/具有固化聚合物網絡之捕獲結構405‧‧‧預聚物/含有至少一個官能化位點之預聚物406‧‧‧原位產生之捕獲結構/具有固化聚合物網絡及分析試劑或分析分析物之捕獲結構406A‧‧‧具有分析分析物之原位產生之捕獲結構/具有固化聚合物網絡及分析分析物之捕獲結構406B‧‧‧含有分析試劑之原位產生之捕獲結構/具有固化聚合物網絡及分析試劑之捕獲結構406C‧‧‧原位產生之捕獲結構/在固化之前納入固化聚合物網絡及分析試劑或分析分析物之捕獲結構407A‧‧‧預聚物/已經含有分析分析物之預聚物407B‧‧‧預聚物/已經含有分析試劑之預聚物410‧‧‧流動通道/微流體通道430‧‧‧隔離圍欄450‧‧‧微流體器件500‧‧‧微流體器件502‧‧‧原位產生之捕獲結構504‧‧‧原位產生之捕獲結構/分析試劑/抗體506‧‧‧生物細胞508‧‧‧生物產品510‧‧‧複合物512‧‧‧經標記之抗體514‧‧‧複合物530‧‧‧隔離圍欄700‧‧‧微流體器件702‧‧‧捕獲結構704‧‧‧捕獲結構706‧‧‧微小物體708‧‧‧捕獲結構710‧‧‧分析試劑1712‧‧‧分析試劑2714‧‧‧分析試劑3716‧‧‧生物產品1718‧‧‧生物產品2720‧‧‧生物產品3722‧‧‧檢測試劑1724‧‧‧檢測試劑2726‧‧‧檢測試劑3730‧‧‧隔離圍欄Lcon‧‧‧長度Wcon‧‧‧寬度Wch‧‧‧寬度Dp‧‧‧滲透深度Wcon1‧‧‧寬度Wcon2‧‧‧寬度Lc1‧‧‧長度Lc2‧‧‧長度Rfs‧‧‧反應性部分/反應性基團/螯合配體R/A‧‧‧分析試劑或分析分析物Mfs‧‧‧官能部分/螯合受質
圖1A圖解說明與本揭示內容之一些實施例之微流體器件及相關控制設備一起使用之系統的實例。 圖1B及1C圖解說明本揭示內容之一些實施例之微流體器件。 圖2A及2B圖解說明本揭示內容之一些實施例之分離圍欄。 圖2C圖解說明本揭示內容之一些實施例之詳細隔離圍欄。 圖2D-F圖解說明本揭示內容之一些其他實施例之隔離圍欄。 圖2G圖解說明本揭示內容之實施例之微流體器件。 圖2H圖解說明本揭示內容之實施例之微流體器件的經塗佈表面。 圖3A圖解說明與本揭示內容之一些實施例之微流體器件及相關控制設備一起使用之系統的具體實例。 圖3B圖解說明本揭示內容之一些實施例之成像器件。 圖4A-4B係原位產生之分析結構之實施例之圖形表示。 圖4C及4D係用於原位產生分析結構之方法之示意性表示。 圖5A至5E係本揭示內容之原位產生之分析結構、及其在檢測由生物微小物體分泌之細胞介素之分析中之用途的實施例之圖形表示。 圖6A-6C係檢測由生物微小物體分泌之低、中等及高分泌量之細胞介素的原位產生之分析結構之照相表示。 圖7係包括用於生物細胞之多工分析之多個原位產生之分析結構的隔離圍欄之實施例的圖形表示。
100‧‧‧微流體器件
102‧‧‧外殼
104‧‧‧支撐結構
106‧‧‧流動路徑
107‧‧‧入口埠/埠
108‧‧‧微流體迴路結構
109‧‧‧內表面
110‧‧‧蓋
114‧‧‧框架
116‧‧‧微流體迴路材料
120‧‧‧微流體迴路
122‧‧‧微流體通道
124‧‧‧隔離圍欄
126‧‧‧隔離圍欄
128‧‧‧隔離圍欄
130‧‧‧隔離圍欄
132‧‧‧阱
134‧‧‧側通道
150‧‧‧系統
152‧‧‧控制及監測設備
154‧‧‧主控制器
156‧‧‧控制模組
158‧‧‧數位記憶體
160‧‧‧介質模組
162‧‧‧動力模組
164‧‧‧成像模組
166‧‧‧傾斜模組
168‧‧‧其他模組
170‧‧‧顯示器件
172‧‧‧輸入/輸出器件
178‧‧‧介質來源
180‧‧‧流體介質
190‧‧‧傾斜器件
192‧‧‧電源
202‧‧‧區/室

Claims (29)

  1. 一種微流體器件，其包含：包含基板及微流體迴路材料之外殼，該外殼界定流動區及隔離圍欄，其各自位於該外殼內；其中該隔離圍欄包含界定分離區及將該分離區以流體方式連接至該流動區之連接區的分離結構；且其中該隔離圍欄具有通向該流動區之單一開口；其中該連接區具有通向該流動區之近端開口及通向該分離區之遠端開口；其中該近端開口定向為實質上平行於該流動區中之流體介質之流動；及至少一個佈置於該隔離圍欄內之原位產生之捕獲結構，其中該至少一個原位產生之捕獲結構包含固化聚合物網絡，其中該固化聚合物網絡包含一或多個官能化位點。
  2. 如請求項1之微流體器件，其中該固化聚合物網絡包含分析試劑或分析分析物。
  3. 如請求項1之微流體器件，其中該原位產生之捕獲結構黏附至該隔離圍欄之該分離區中之選擇位置內。
  4. 如請求項1之微流體器件，其中該至少一個原位產生之捕獲結構係佈置於該隔離圍欄之該分離區內。
  5. 如請求項2之微流體器件，其中該固化聚合物網絡包含分析試劑，該分析試劑係非共價附接至該固化聚合物網絡。
  6. 如請求項2之微流體器件，其中該固化聚合物網絡包含分析試劑，該分析試劑包含蛋白質、核酸、有機分子及/或醣。
  7. 如請求項6之微流體器件，其中該分析試劑包含抗體或抗原。
  8. 如請求項1至7中任一項之微流體器件，其中兩個或更多個原位產生之捕獲結構佈置於該隔離圍欄中。
  9. 如請求項1至7中任一項之微流體器件，其中該固化聚合物網絡包含光起始之聚合物。
  10. 如請求項1至7中任一項之微流體器件，其中該固化聚合物網絡包含合成聚合物、經修飾之合成聚合物、生物聚合物或其任一組合。
  11. 如請求項1至7中任一項之微流體器件，其中該基板經構形以在該外殼內產生介電電泳(DEP)力。
  12. 一種在包含第一原位產生之捕獲結構之微流體器件中分析微小物體 的方法，該方法包含：將微小物體佈置於該微流體器件內靠近該第一原位產生之捕獲結構之區中，其中該第一原位產生之捕獲結構包含固化聚合物網絡，其中該固化聚合物網絡包含分析試劑或分析分析物；使該分析試劑或分析分析物與該微小物體或該微小物體之生物產品接觸；及檢測該分析試劑或分析分析物與該微小物體或該生物產品之相互作用，其中該微流體器件包含外殼，該外殼包括基板及微流體迴路材料，且該外殼界定流動區及隔離圍欄；其中該隔離圍欄包含界定分離區及將該分離區以流體方式連接至該流動區之連接區的分離結構；且其中該隔離圍欄具有通向該流動區之單一開口；且其中該連接區具有通向該流動區之近端開口及通向該分離區之遠端開口；其中該近端開口定向為實質上平行於該流動區中之流體介質之流動。
  13. 如請求項12之方法，其中該原位產生之捕獲結構黏附至該隔離圍欄之該分離區中之選擇位置內。
  14. 如請求項12之方法，其中該分析試劑或分析分析物係非共價附接至該固化聚合物網絡。
  15. 如請求項12之方法，其中該固化聚合物網絡包含分析試劑，且其中該分析試劑包含蛋白質。
  16. 如請求項15之方法，其中該分析試劑包含抗原或抗體。
  17. 如請求項12至16中任一項之方法，其中該生物產品包含蛋白質、寡核苷酸、有機分子或醣。
  18. 如請求項12至16中任一項之方法，其中該微小物體之該生物產品係抗體或抗原。
  19. 如請求項12至16中任一項之方法，其中使該分析試劑或分析分析物與該生物產品或該微小物體接觸之該步驟進一步包含形成非共價複合物。
  20. 如請求項12至16中任一項之方法，其中檢測該相互作用之該步驟進一步包含將具有可檢測標記之檢測試劑引入靠近該第一原位產生之捕獲結構之該區。
  21. 如請求項20之方法，其中該可檢測標記經構形以在該分析試劑或分析分析物與該生物產品或該微小物體相互作用時集中至該第一原位產生之捕獲結構。
  22. 如請求項12至16中任一項之方法，其中該檢測步驟包含檢測來自該 第一原位產生之捕獲結構之螢光信號。
  23. 如請求項12至16中任一項之方法，其中該微流體器件進一步包含佈置於該隔離圍欄內之第二原位產生之捕獲結構，其中該第二原位產生之捕獲結構包含第二固化聚合物網絡，且其中該第二固化聚合物網絡包含第二分析試劑或分析分析物，其中該等第一及第二原位產生之捕獲結構中之每一者包含不同分析試劑或分析分析物，且其中該檢測步驟包含檢測該微小物體之第一生物產品及該微小物體之第二生物產品，其中該第一生物產品不同於該第二生物產品。
  24. 如請求項12至16中任一項之方法，其中將該微小物體佈置於該微流體器件內靠近該第一原位產生之捕獲結構之該區中之該步驟包含使用介電電泳力移動該微小物體。
  25. 如請求項24之方法，其中該介電電泳力係經光學致動。
  26. 一種微流體分析套組，其包含：包含基板及微流體迴路材料之外殼，該外殼界定流動區及隔離圍欄；其中該隔離圍欄包含界定分離區及將該分離區以流體方式連接至該流動區之連接區的分離結構；且其中該隔離圍欄具有通向該流動區之單一開口；其中該連接區具有通向該流動區之近端開口及通向該分離區之遠 端開口；其中該近端開口定向為實質上平行於該流動區中之流體介質之流動；及官能化預聚物，其可受控地經激活以形成佈置於該隔離圍欄內之原位產生之捕獲結構，該原位產生之捕獲結構包含固化聚合物網絡，該固化聚合物網絡包含一或多個官能化位點。
  27. 一種製備微流體器件之方法，該微流體器件包含第一原位產生之捕獲結構，該方法包含：提供該微流體器件，其中該微流體器件包含包括基板及微流體迴路材料之外殼，該外殼界定流動區及以流體方式連接至該流動區之隔離圍欄；向該流動區中引入第一可流動之官能化預聚物；及在該隔離圍欄之第一選擇區域激活該第一可流動之官能化預聚物之固化，藉此於其中形成該第一原位產生之捕獲結構，其中該第一原位產生之捕獲結構包含固化聚合物網絡，該固化聚合物網絡包含一或多個官能化位點。
  28. 如請求項27之方法，其進一步包含：將第一官能化分析試劑或分析分析物引入該隔離圍欄內之該第一原位產生之捕獲結構；及使該第一官能化分析試劑或分析分析物與該第一原位產生之捕獲結構之該固化聚合物網絡之該等官能化位點締合。
  29. 如請求項28之方法，其進一步包含在該隔離圍欄中引入第二原位產 生之捕獲結構，其中引入該第二原位產生之捕獲結構包含以下步驟：向該流動區中引入第二可流動之官能化預聚物；及在該隔離圍欄之第二選擇區域激活該第二可流動之官能化預聚物之固化，藉此於其中形成該第二原位產生之捕獲結構，及引入第二官能化分析試劑或分析分析物，其中該第二官能化分析試劑或分析分析物與該隔離圍欄中之該第二原位產生之捕獲結構上之第二官能化位點締合，其中該第二官能化分析試劑或分析分析物與該第一官能化分析試劑或分析分析物可檢測地區分。
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