專利名稱：具有試劑孔的微孔板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及多孔樣品盤，所述樣品盤通常被稱作微孔板并且用于容納多個(如24，48，96或更多)標準化格式的樣品，這些樣品將通過放射自顯影、液體閃爍計數(shù)(LSC)、發(fā)光測量法等多種技術(shù)進行檢定。特別地，本發(fā)明涉及通過在靠近多孔處添加試劑孔從而更有效地利用空間的微孔板裝置及方法。
背景技術(shù)：
多孔微孔板在傳統(tǒng)的化學(xué)、生物、藥學(xué)及被設(shè)計用作對大量小的液體標本進行分析和/或研究的相關(guān)過程中起到重要作用。當對小的液體標本進行處理、裝運和存儲時，這種傳統(tǒng)處理過程通常使用多孔微孔板作為工具。許多這些處理過程通過應(yīng)用包括機器人的現(xiàn)代自動化技術(shù)來實現(xiàn)高通量。近年來，努力的方向集中在將不同的主流微孔板裝置與這些高通量處理過程的自動化設(shè)備結(jié)合。然而，這種結(jié)合努力僅取得了有限的成就。特別地，液體標本的溢出、漏出、蒸發(fā)損失、大氣污染和孔間交叉污染，是限制許多標準微孔板裝置在高通量系統(tǒng)中的應(yīng)用的一些常見缺陷。結(jié)果，微孔板裝置的設(shè)計者面臨的最嚴峻的問題之一是，找到能夠避免孔的內(nèi)容物的損耗和污染且不使微孔板裝置的結(jié)構(gòu)和/或操作需要過度復(fù)雜化的技術(shù)。
標準微孔板裝置通常包括具有多個開放式孔的微孔板和用于對孔進行封閉的可選擇閉合裝置。通?？捎玫奈⒖装逡话惆▎我坏哪Ｖ平Y(jié)構(gòu)，該模制結(jié)構(gòu)包括用于容納按矩形陣列排列的多個開放式孔的剛性框架。標準的孔閉合裝置包括彈力裝置(resilient)、壓配合止動器、剛性螺旋蓋、膠膜等。微孔板的尺寸多種多樣；孔的尺寸大到可以容納五毫升液體，小到僅能容納少許液體。此外，微孔板的材料也多種多樣，如聚苯乙烯、聚碳酸脂、聚丙烯、特氟綸、玻璃、陶瓷和石英。多種高通量系統(tǒng)中常見的傳統(tǒng)微孔板包括模制成的開放式圓形孔按8×12矩形陣列排列的九十六個孔幾何。具有低孔密度(如24和48孔)和高孔密度(如384和1536孔)的微孔板也是可用的。納升(nanoliters)是1536孔板的趨勢。
一種重要的微孔板應(yīng)用存在于高通量有機合成系統(tǒng)(HTOS)中。HTOS是用于小有機分子的加速合成的重要工具。HTOS系統(tǒng)用到多種自動化技術(shù)，其大大地減少了在藥品、農(nóng)用化學(xué)品和其他特殊的化學(xué)工業(yè)中商業(yè)上可接受的化合物的形成所需的時間。多數(shù)傳統(tǒng)的HTOS系統(tǒng)在采用標準的微孔板裝置對這種化合物進行反應(yīng)、提純和裝運的時候，同時生成大量化合物。另一種重要的微孔板應(yīng)用存在于高通量篩選(HTS)系統(tǒng)中，其檢驗用于所需特性的生物樣品。當樣品包含在傳統(tǒng)的微孔板的孔內(nèi)時，HTS系統(tǒng)通常檢驗所述樣品。同樣地，在典型的HTS處理過程中，自動化裝置必須對傳統(tǒng)的微孔板及其內(nèi)容物進行操作。結(jié)果，在HTOS和HTS系統(tǒng)中使用的微孔板裝置的主要要求是，當在自動化進程中對裝置進行操作時，安全地將液體樣品保持在受控環(huán)境中的能力。此外，微孔板裝置必須提供對單個孔或同時對多個孔添加試劑或其它物質(zhì)的設(shè)備。一些自動化設(shè)備添加試劑要花費一些時間，這對需要所有反應(yīng)在同一時間發(fā)生的化驗可能就會出現(xiàn)問題。另外，微孔板裝置必須能夠?qū)椎膬?nèi)容物進行機械混合而不發(fā)生溢出、漏出或交叉污染。
許多HTOS系統(tǒng)用微孔板裝置將作為預(yù)溶解的化合物的溶液的多個樣品遞送到遍布世界的多個地點。為了避免這些預(yù)溶解的化合物的溶液在遞送過程中發(fā)生的損耗，供應(yīng)商在裝運前通過冷凍或其它方法將溶液轉(zhuǎn)化為固體。然而，運輸固態(tài)而不是液態(tài)的化合物，會在溶解過程中產(chǎn)生使后續(xù)的樣品測定程序復(fù)雜化并受抑制的問題。另外，不穩(wěn)定的固體物質(zhì)可能在再分解之前分散到閉合孔的開口上。結(jié)果，本領(lǐng)域技術(shù)人員認識到HTOS系統(tǒng)應(yīng)該優(yōu)選地按穩(wěn)定的液態(tài)形式遞送化合物的溶液。
因此，需要提供對每個單個孔或同時并有效地對多個孔遞送試劑或其它物質(zhì)的方法和裝置。存在能夠同時對所有基于時間或具有運動特性的孔內(nèi)化驗添加試劑的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在很大程度滿足了上述需要，其中一方面提供了一種裝置，即在一些實施例中，提供對每個單個孔或同時并有效地對多個孔遞送試劑或其它物質(zhì)的方法和裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，微孔板裝置包括基本板；基本板內(nèi)的多個開放式孔；和多個靠近開放式孔的試劑孔，其中開放式孔在陣列中成形，試劑孔的深度是預(yù)定的，開放式孔的深度也是預(yù)定的且該深度大于試劑孔的預(yù)定深度，試劑孔進一步包括沿試劑孔的深度排列的豎直狹縫或其它開口，該豎直狹縫或其它開口分別設(shè)置在與開放式孔所共有的薄壁上。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，微孔板的加工方法包含以下步驟，將多個開放式孔注入微孔板內(nèi)；將多個試劑孔注入微孔板內(nèi)；將微孔板裝載到重力裝置中；在微孔板上運用離心作用或其它重力誘導(dǎo)方法以混合開放式孔和試劑孔中的內(nèi)容物。此外，開放式孔在陣列中成形，試劑孔的深度是預(yù)定的，其中開放式孔的深度是預(yù)定的且該深度大于試劑孔的預(yù)定深度，試劑孔進一步包括沿試劑孔的深度排列的豎直狹縫或其它開口，該豎直狹縫或其它開口分別排列在與開放式孔所共有的薄壁上。此外，該方法進一步包括對開放式孔中的內(nèi)容物和試劑孔孔中的內(nèi)容物進行同時混合這一步驟。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，微孔板裝置包括用于將多個開放式孔注入微孔板內(nèi)的裝置；用于將多個試劑孔注入微孔板內(nèi)的裝置；用于將微孔板裝載到重力裝置中的裝置；用于啟動在微孔板上的重力離心作用或沖擊的裝置，以便混合開放式孔和試劑孔中的內(nèi)容物，其中所述的開放式孔在陣列中成形，試劑孔的深度是預(yù)定的，開放式孔的深度是預(yù)定的且該深度大于試劑孔的預(yù)定深度。此外，試劑孔進一步包括沿試劑孔的深度排列的豎直狹縫或其它開口，該豎直狹縫或其它開口分別排列在與開放式孔所共有的薄壁上。另外，微孔板裝置進一步包括將開放式孔中的內(nèi)容物與試劑孔孔中的內(nèi)容物同時混合的裝置。
相當泛泛地對本發(fā)明的特定實施例進行了略述，為了能夠在此更好地了解這些特定實施例的詳細描述，也為了使該技術(shù)的現(xiàn)有貢獻能夠更好地被理解。當然下文將對本發(fā)明的另外的實施例進行描述，這將形成所附權(quán)利要求的主旨。
在這個方面，在詳細解釋本發(fā)明的至少一個實施例之前，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用并不限制在結(jié)構(gòu)的細節(jié)和下列描述中闡述的或在附圖中示出的元件的布局。本發(fā)明可以是上述實施例以外的，并可以通過多種方式應(yīng)用和實現(xiàn)。同樣應(yīng)該理解的是，在此用到的措辭和術(shù)語以及摘要，是出于說明的目的而不應(yīng)被理解為限制。
同樣地，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，本公開所基于的構(gòu)思可容易地被用作實現(xiàn)本發(fā)明的幾個目的的其它結(jié)構(gòu)、方法或系統(tǒng)的設(shè)計基礎(chǔ)。因此，重要的是，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的限度內(nèi)，權(quán)利要求被視為包括這種等同結(jié)構(gòu)。


圖1為說明傳統(tǒng)的微孔板的透視圖。
圖2為沿圖1中孔的A-A線的橫截面圖。
圖3為顯示傳統(tǒng)的孔間距的圖1的剖面俯視圖。
圖4為顯示多個試劑孔的本發(fā)明的剖面俯視圖。
圖5表明一種適于實現(xiàn)沿圖4中C-C線的本發(fā)明的實施例的功能的示例性裝置。
圖6為顯示利用重力裝置的本發(fā)明的框圖。
具體實施例方式參看圖1-3，傳統(tǒng)的微孔板10具有以8×12柵格的方式排列的九十六個孔12，該微孔板可由如聚丙乙烯的塑料物質(zhì)組成。由于所述孔12典型地呈圓形，因此圓形孔12的模型之間的孔隙空間14的拐角處存在空間，該空間可用于放置與孔12的內(nèi)容物相混合的液體。
現(xiàn)在將參照附圖對本發(fā)明進行描述，其中相似的附圖標記始終代表相似的部分。參看圖4，根據(jù)本發(fā)明的實施例提供具有拐角區(qū)域14(圖3所示)的微孔板20，所述拐角區(qū)域14是由圓形孔22的陣列產(chǎn)生的，在所述拐角區(qū)域14，額外的三角形扇形或孔24可用于容納反應(yīng)動力學(xué)的或其它的試劑。此外，這些孔或扇形24可包括豎直狹縫或其它開口，致使在離心作用下全部試劑材料穿過或滲透豎直狹縫26并流入孔22，與孔22內(nèi)原始的內(nèi)容物相結(jié)合開始所需的反應(yīng)。通過離心作用或沖擊力完成上述動作可使全部孔同時開始反應(yīng)。
參看圖5，應(yīng)該注意的是，豎直狹縫26應(yīng)放置在圓形孔22的孔底27的上方的預(yù)定高度28的位置上。這個預(yù)定高度28取決于圓形孔22中的內(nèi)容物，由于在離心作用期間，圓形孔22的內(nèi)容物將產(chǎn)生作用于孔壁29的外力，如果狹縫26與孔底27放置得太近，該力可阻止放置在扇形24內(nèi)的任何試劑有效地釋放。通過在垂直剖面內(nèi)使壁變薄可產(chǎn)生豎直狹縫26，因此試劑的離心力可穿過狹縫26從而與圓形孔22中的內(nèi)容物同時混合。
此外，孔的不同深度可用于多種量值的液體加入量?？椎?7可構(gòu)造成錐形、凹面或如圖5所示的平面。
在操作中，微控板20通過如移液管或類似的已知裝置將使圓形孔22充滿或注入成堿元素或溶液?？拷鼒A形孔22的扇形或孔24也可通過如移液管或類似的已知裝置充滿或注入操作所需的試劑?，F(xiàn)在圓形孔22和扇形24均可被密封，從而避免交叉污染并利于移動和裝運。如圖6所示，微孔板裝置32裝入或放入重力裝置30內(nèi)，用于操作或混合圓形孔22中的成堿元素或溶液和扇形24中的試劑。操作重力裝置30，圓形孔22和扇形24中的內(nèi)容物同時被混合或處理。重力裝置30可以是產(chǎn)生作用機理的離心機或其它沖擊或外力。
最后，這種方法可以密封微控板20的頂部的形式用于對試劑進行預(yù)先包裝，且將基層材料注入孔22后，預(yù)先充滿試劑的微控板20即可使用，或可將基層材料預(yù)先裝入微控板20。
為了使扇形或孔24中的物質(zhì)與圓形孔22中的物質(zhì)以不同的速率混合，本發(fā)明的薄壁構(gòu)造可選擇性地構(gòu)造成多孔的、薄的、且易破的外觀或滲透膜。盡管微孔板裝置的例子顯示使用三角形孔或扇形24，可以理解，也可以采用不同形狀或外形的其它孔或扇形24。同樣，盡管通過離心作用微孔板裝置可用于處理樣品，其還可用于按所需的多種物質(zhì)狀態(tài)對材料進行處理。
本發(fā)明的許多特征和優(yōu)點可從詳細說明中明顯地看出，因此，所附的權(quán)利要求旨在覆蓋全部這些屬于本發(fā)明真正的精神和范圍的特征和優(yōu)點。此外，由于本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地想到許多修改和變化，并不需要將本發(fā)明限制在上文描述和圖示的精確的結(jié)構(gòu)和操作，因此，所有屬于本發(fā)明的范圍的適當?shù)男薷暮偷韧锒伎刹扇　?br> 權(quán)利要求
1.一種微孔板裝置，其包括基本微孔板；在基本微孔板內(nèi)的多個開放式孔；以及靠近所述開放式孔的多個試劑孔。
2.如權(quán)利要求1所述的微孔板裝置，其中所述開放式孔在陣列中成形。
3.如權(quán)利要求1所述的微孔板裝置，其中所述試劑孔的深度是預(yù)定的。
4.如權(quán)利要求3所述的微孔板裝置，其中所述開放式孔的深度是預(yù)定的，且該深度大于試劑孔的預(yù)定深度。
5.如權(quán)利要求1所述的微孔板裝置，其中所述試劑孔進一步包括沿試劑孔的深度排列的豎直開口。
6.如權(quán)利要求5所述的微孔板裝置，其中所述豎直開口設(shè)置在與開放式孔所共有的薄壁上。
7.如權(quán)利要求1所述的微孔板裝置，進一步包括構(gòu)造成在裝運期間覆蓋試劑孔和開放式孔的頂部填封。
8.一種微孔板處理方法，其包括以下步驟在微孔板內(nèi)注入多個開放式孔；在微孔板內(nèi)注入多個試劑孔；將微孔板裝載到重力裝置中；以及啟動在微孔板上的重力，以對開放式孔和試劑孔中的內(nèi)容物進行混合。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述開放式孔在陣列中成形。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述試劑孔的深度是預(yù)定的。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述開放式孔的深度是預(yù)定的，且該深度大于試劑孔的預(yù)定深度。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述試劑孔進一步包括沿試劑孔的深度排列的豎直開口。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述豎直開口設(shè)置在與開放式孔所共有的薄壁上。
14.如權(quán)利要求8所述的方法，進一步包括將開放式孔中的內(nèi)容物與試劑孔中的內(nèi)容物同時混合的步驟。
15.一種微孔板裝置，其包括將多個開放式孔注入微孔板內(nèi)的裝置；將多個試劑孔注入微孔板內(nèi)的裝置；將微孔板裝載到重力裝置的裝置；以及啟動在微孔板上的重力的裝置，以對開放式孔和試劑孔中的內(nèi)容物進行混合。
16.如權(quán)利要求15所述的微孔板裝置，其中所述開放式孔在陣列中成形。
17.如權(quán)利要求15所述的微孔板裝置，其中所述試劑孔的深度是預(yù)定的。
18.如權(quán)利要求17所述的微孔板裝置，其中所述開放式孔的深度是預(yù)定的，且該深度大于試劑孔的預(yù)定深度。
19.如權(quán)利要求15所述的微孔板裝置，其中所述試劑孔進一步包括沿試劑孔的深度排列的豎直開口。
20.如權(quán)利要求19所述的微孔板裝置，其中所述豎直開口設(shè)置在與開放式孔所共有的薄壁上。
21.如權(quán)利要求15所述的微孔板裝置，進一步包括將開放式孔中的內(nèi)容物與試劑孔中的內(nèi)容物同時混合的裝置。
全文摘要
一種微孔板裝置，該微孔板裝置包括多孔微孔板和靠近多孔的多個試劑孔。微孔板包括將多個開放式孔容納在矩形陣列中的框架。在微孔板內(nèi)安裝的試劑孔將在重力作用于微孔板時與開放式孔中的內(nèi)容物反應(yīng)。開放式孔對占據(jù)內(nèi)部體積中的預(yù)定空間的液體樣品起到容器的作用。對于微孔板裝置的所有方向，每種液體樣品都保持在其預(yù)定空間內(nèi)。
文檔編號B01L3/00GK101068619SQ200580027458
公開日2007年11月7日 申請日期2005年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月8日
發(fā)明者休·H·Ⅲ·坦西 申請人:科峻實驗室儀器公司