專利名稱：微流體芯片及化驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這里描述的系統(tǒng)和方法總體上屬于微流體領(lǐng)域。具體地，這些系統(tǒng)和 方法屬于微流體隔膜結(jié)構(gòu)、微流體芯片、便攜式微流體試劑自動(dòng)處理系統(tǒng) 及其制造和用途。
背景技術(shù)：
"微流體"泛指用于處理少量流體的系統(tǒng)、裝置和方法。因?yàn)槲⒘黧w系 統(tǒng)可以綜合運(yùn)用各種操作來(lái)處理流體，例如化學(xué)或者生物樣品，這些系統(tǒng) 大體具有許多應(yīng)用領(lǐng)域，例如生物化驗(yàn)(例如，用于醫(yī)療診斷和藥物輸送)、 生化檢測(cè)器、或者生命科學(xué)研究。
一類微流體裝置是微流體芯片。微流體芯片可以包括各種微觀尺度的 特征(即"微觀特征")，例如通道、閥、泵和/或用于儲(chǔ)存流體的容器， 用于讓流體在芯片上的各個(gè)位置之間來(lái)回行進(jìn)，和/或用于與流體試劑反 應(yīng)。
然而，現(xiàn)有的流體系統(tǒng)缺乏允許可控制地處理多路流體的合適機(jī)構(gòu)， 除非通過(guò)規(guī)定的流動(dòng)模式，這樣就限制了該系統(tǒng)可以用在各種化學(xué)或者生 物化驗(yàn)中的實(shí)用性。這是因?yàn)檎鎸?shí)世界的化驗(yàn)往往需要在不斷改變的條件 下重復(fù)處理不同的試劑。
此外，許多現(xiàn)有的微流體裝置被限制到一種特定的用途，在沒(méi)有進(jìn)行 徹底的重新設(shè)計(jì)的情況下，不能輕易適應(yīng)或者專用于其它應(yīng)用。這些裝置 缺乏模塊化，因此不能共用允許使用一種設(shè)計(jì)方案的通用裝置元件來(lái)執(zhí)行 多種功能。缺少適應(yīng)性導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，因?yàn)槊糠N用途都需要不同的系統(tǒng)來(lái)生產(chǎn)。
此外，許多現(xiàn)有的微流體系統(tǒng)都缺乏直接到終點(diǎn)的化驗(yàn)裝置，該裝置 能夠輕松地檢測(cè)由化驗(yàn)引起的分析物的相互作用或者存在。舉例來(lái)說(shuō)，化 驗(yàn)之后樣品顏色變化的視覺(jué)檢測(cè)常常用于評(píng)價(jià)化驗(yàn)結(jié)果，但這種技術(shù)很少 應(yīng)用于微流體系統(tǒng)。
這樣，就需要改進(jìn)用于處理流體以分析生物或化學(xué)樣品的微流體系 統(tǒng)。希望該系統(tǒng)可以批量生產(chǎn)、便宜，并且優(yōu)選是一次性的。還希望該系 統(tǒng)操作簡(jiǎn)便，并且許多或者基本上所有的流體處理步驟都是自動(dòng)的。希望 該系統(tǒng)可以定制，并且是模塊化的，以便該系統(tǒng)可以輕松快捷地重新配置， 以適應(yīng)各種應(yīng)用。希望該系統(tǒng)能夠提供直接且有意義的化驗(yàn)結(jié)果。
發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，這里描述的系統(tǒng)和方法包括用于處理一種或多種試 劑的微流體塑料芯片。該芯片可以包含各種微流體特征，包括閥、泵、通 道和容器。這些微觀特征互相連接，從而允許用戶指定并且適合特定應(yīng)用 的流體流動(dòng)模式的不同組合。具體地，芯片允許將一種或多種試劑從試劑
盒體(cartridge)上相應(yīng)試劑容器經(jīng)輸送結(jié)構(gòu)輸送到多個(gè)化驗(yàn)通道。輸 送由氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的泵和閥的自動(dòng)操作引導(dǎo)。通過(guò)用這里描述的自動(dòng)方法從空 間上并且暫時(shí)性地調(diào)整試劑從試劑容器向通道的流動(dòng)，用戶可以高效率地 進(jìn)行生物免疫測(cè)定。
在一方面，微流體芯片包括具有多個(gè)通道的塑料基片、將試劑引到至 少一個(gè)通道內(nèi)的分配結(jié)構(gòu)、和可控制地引導(dǎo)試劑在通道中流動(dòng)的可配置輸 送系統(tǒng)。
在一方面，通道包括多個(gè)入口通道、多個(gè)出口通道和多個(gè)化驗(yàn)通道。 可配置輸送系統(tǒng)包括與入口通道和出口通道相連的分配閥，用于將試劑分 配到化驗(yàn)通道。化驗(yàn)通道被配置成用于進(jìn)行生物化驗(yàn)。
在一方面，入口通道、出口通道、化驗(yàn)通道和分配結(jié)構(gòu)都位于基片本 體內(nèi)。
在一方面，接口裝置是獨(dú)立的試劑盒體，它被可取下地結(jié)合到基片頂面上，并且具有與相應(yīng)的入口通道流體相通的多個(gè)試劑容器。各個(gè)入口通 道分別受閥控制，以便將試劑從相應(yīng)的試劑容器通過(guò)分配閥和出口通道輸 送到化驗(yàn)通道。
在另一方面，有一個(gè)緩沖液容器將入口通道與分配閥聯(lián)系起來(lái)。緩沖 液容器的特征是具有比各試劑容器大得多的存儲(chǔ)容積，用于儲(chǔ)存洗滌緩沖 液。位于緩沖液容器下方的隔膜閥可控制地通過(guò)分配閥將洗滌緩沖液釋放 到化驗(yàn)通道中。
在另一方面，本發(fā)明包括一個(gè)或多個(gè)傳送容器(shuttle reservoir) 和出口容器，用于儲(chǔ)存在反應(yīng)培養(yǎng)過(guò)程中輸送的試劑和緩沖液。傳送容器 通過(guò)相應(yīng)的化驗(yàn)通道與相應(yīng)的出口容器相連。傳送容器和出口容器的容積 遠(yuǎn)大于化驗(yàn)通道的容積，因此在反應(yīng)培養(yǎng)過(guò)程中，化驗(yàn)通道中的反應(yīng)試劑 可以被輸送到傳送容器和/或出口容器內(nèi)。
在另一方面，本發(fā)明包括芯片上的廢物容器，它將出口通道與分配閥 聯(lián)系起來(lái)。廢物容器的特征是具有比緩沖液容器大得多的存儲(chǔ)容積，用于 儲(chǔ)存所有用過(guò)的試劑和洗漆緩沖液。位于廢物容器下方的單獨(dú)致動(dòng)的隔膜 閥用于調(diào)節(jié)從往返輸送和/或出口容器經(jīng)分配閥到廢物容器的流體流動(dòng)。
在另一方面，本發(fā)明包括一個(gè)或多個(gè)雙向流體泵，每個(gè)泵都結(jié)合到至 少三個(gè)閥，這三個(gè)閥分別控制著通過(guò)化驗(yàn)通道、傳送容器和出口通道到分 配閥的流體流動(dòng)。泵和閥結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)多種流體抽吸和輸送模式，例如從 試劑容器到傳送容器、從試劑容器到化驗(yàn)通道再到出口容器、從傳送容器 經(jīng)化驗(yàn)通道再到出口容器、從出口容器經(jīng)化驗(yàn)通道再到傳送容器、從出口 容器到廢物容器、以及從傳送容器到廢物容器。
在另一方面，接口裝置包括獨(dú)立的試劑芯片，該芯片包括入口通道、 分配閥和多個(gè)試劑容器。試劑容器與入口通道有聯(lián)系，用于將試劑引到分 配閥。接口裝置還包括里面設(shè)置有出口通道的管道芯片。管道芯片適合被 可取下地結(jié)合到試劑芯片和基片上，用于將試劑從試劑芯片引到基片內(nèi)的 化驗(yàn)通道中。將應(yīng)用芯片分成若干模塊允許有更大的設(shè)計(jì)和制造靈活性， 允許利用各種芯片材料并重復(fù)使用試劑盒體。
在另一方面，本發(fā)明包括設(shè)置在化驗(yàn)通道的空隙體積內(nèi)進(jìn)行生物化驗(yàn)或者化學(xué)反應(yīng)的插入物，其中化驗(yàn)通道被配置成接收插入物，并防止插入 物的反應(yīng)表面接觸通道的表面。
在另一方面，化驗(yàn)通道適合從與化驗(yàn)通道相連的出口容器的開(kāi)口接收 插入物。
在另一方面，化驗(yàn)通道的空隙體積包括通向基片頂面的開(kāi)口和用于可 取下地蓋住空隙體積開(kāi)口的蓋子，其中插入物可以被布置在該開(kāi)口中。
在另一方面，插入物的反應(yīng)表面可以包含一種或多種樣品分析物或者 試劑，用于與從試劑盒體釋放出來(lái)的試劑潛在地相互作用。為專門(mén)應(yīng)用挑 選樣品分析物或者試劑。按照某些實(shí)施例，插入物包含穿孔的隔膜條和結(jié) 合到隔膜條表面并與隔膜條上的孔對(duì)齊的至少一個(gè)隔膜片。每個(gè)隔膜片都 涂有包含諸如分析對(duì)象或者捕捉分析物的抗體的生物和/或化學(xué)材料的試 劑樣品。按照某些實(shí)施例，孔包括中心的圓形區(qū)域和通向圓形區(qū)域的兩個(gè) 矩形區(qū)域。矩形區(qū)域被配置成捕捉通過(guò)化驗(yàn)通道的流體流中的氣泡。
在另一方面，隔膜條由非彈性體的塑性粘合材料制成。按照某些實(shí)施 例，非彈性體塑料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯和丙烯酸 類。按照某些實(shí)施例，隔膜片由硝化纖維素、聚偏氟乙烯和/或尼龍制成。
在另一方面，加熱元件被結(jié)合到微流體芯片上，用于控制化驗(yàn)溫度， 以提高化驗(yàn)的可重復(fù)性、速度和靈敏度。
在另一方面，本發(fā)明提供了實(shí)施生物化驗(yàn)的方法。在一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)有 樣品的插入物被放到適當(dāng)?shù)幕?yàn)通道中之后，來(lái)自試劑盒體的試劑可以經(jīng) 分配結(jié)構(gòu)流過(guò)化驗(yàn)通道，從而接觸到插入物的反應(yīng)表面。來(lái)自緩沖液容器 的洗滌緩沖液也可以流過(guò)化驗(yàn)通道，從而接觸通道中的插入物。在反應(yīng)培 養(yǎng)期或者洗滌期，化驗(yàn)通道中的過(guò)量反應(yīng)試劑和/或洗滌緩沖液在與每個(gè) 化驗(yàn)通道相連的傳送容器和出口容器之間被來(lái)回泵送。當(dāng)化驗(yàn)結(jié)束時(shí)，儲(chǔ) 存在傳送容器和出口容器中的流體廢物經(jīng)分配結(jié)構(gòu)被泵送到廢物容器中。 通過(guò)讓包括緩沖液、洗滌試劑、抗體、抗原、酶的軛合物和它們的基質(zhì)的 適當(dāng)試劑流動(dòng)，微流體芯片可用于在每塊隔膜片上進(jìn)行免疫測(cè)定或者其它 生物化驗(yàn)，以便檢測(cè)分析對(duì)象。
在另一方面，傳送容器被用作試劑容器，用于在每個(gè)化驗(yàn)通道中形成獨(dú)特的化驗(yàn)條件。從試劑容器中釋放出來(lái)的試劑在所有的化驗(yàn)通道中形成 統(tǒng)一的化驗(yàn)條件，與此不同，傳送容器中的不同試劑或者不同濃度的試劑 可以被分別輸送給化驗(yàn)通道，用于進(jìn)行平行的、但不統(tǒng)一的生物化驗(yàn)。
在另一方面，最終的化驗(yàn)結(jié)果使用圖像自動(dòng)分析程序通過(guò)插入物上的 顏色變化來(lái)檢測(cè)。該程序涉及定量地使化驗(yàn)芯片上的一組顏色點(diǎn)樣數(shù)字 化，并定量確定與樣品點(diǎn)的每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的顏色強(qiáng)度，從而產(chǎn)生每個(gè)樣品 的平均值或者失常值。樣品的顏色強(qiáng)度給出關(guān)于相應(yīng)隔膜片上的生物樣品 的信息。使用陰性對(duì)照樣品可以計(jì)算出臨界值。與樣品陣列對(duì)應(yīng)的臨界值、 顏色強(qiáng)度值和各個(gè)圖像可以儲(chǔ)存并歸檔，供日后參考。
在另一方面、本發(fā)明允許微流體芯片對(duì)接到能夠驅(qū)動(dòng)芯片上的泵和閥 結(jié)構(gòu)的控制器上?？刂破骺梢员浑娺B接或者無(wú)線連接到計(jì)算機(jī)或者諸如黑
莓或者掌上導(dǎo)航儀之類的個(gè)人數(shù)字助手(PDA)上，從而提供讓用戶可編 程控制芯片上的化驗(yàn)反應(yīng)的界面。
這種尺寸可能較小的裝置實(shí)現(xiàn)了便攜式微流體系統(tǒng)。與引導(dǎo)幾種試劑 通過(guò)幾個(gè)微通道流向幾個(gè)出口容器的可編程控制結(jié)合起來(lái)，本發(fā)明提供了 一種框架，該框架提供了帶有自動(dòng)化驗(yàn)處理的便攜式"即時(shí)"(P0C)系 統(tǒng)，它可以由僅經(jīng)短時(shí)間訓(xùn)練的用戶操縱。
在一方面，本發(fā)明的微流體芯片完全由塑料制造。在一個(gè)實(shí)施例中， 適合便攜式免疫測(cè)定的整個(gè)微流體芯片由聚苯乙烯制成，這導(dǎo)致造價(jià)極 低。能在這種應(yīng)用中使用聚苯乙烯同時(shí)能保持里面設(shè)置的微觀特征的完整 性和可靠性的方法是使用弱溶劑粘合。該項(xiàng)技術(shù)的這些方面在在美國(guó)專利 申請(qǐng)No. 11/242， 694中做了描述，該申請(qǐng)通過(guò)整體引用被結(jié)合于此。
通過(guò)下面的說(shuō)明性描述并參照附圖會(huì)更充分地理解這些以及其它特 征和優(yōu)點(diǎn)，其中附圖可能不是按比例繪制的。
圖1顯示了本發(fā)明的微流體芯片的一種實(shí)施例。
圖2顯示了圖1的微流體芯片的另一幅視圖。
圖3a-b顯示了如圖1所示的實(shí)施例中所用的微流體閥。圖4a-4f顯示了如圖l所示的實(shí)施例中所用的微流體泵。
圖5a-c顯示了如圖1所示的實(shí)施例中所用的入口閥。
圖6a-b顯示了如圖1所示的實(shí)施例中所用的盒體和容器。
圖7顯示了一種化驗(yàn)芯片，它具有與單獨(dú)的試劑芯片相連的管道。
圖8-10顯示了用于制造圖7的裝置的步驟。
圖lla-c顯示了尺寸與形狀適合裝配在如圖1所示的實(shí)施例中的示例 性插入物(insert)。
圖12顯示了芯片的一種實(shí)施例，其中單一驅(qū)動(dòng)力將試劑分配到多個(gè) 出口容器。
圖13顯示了芯片的一種實(shí)施例，其中多個(gè)驅(qū)動(dòng)力將試劑分配到多個(gè) 出口容器。
圖14顯示了芯片的一種實(shí)施例，該芯片具有將多種試劑分配到多個(gè) 出口容器的多個(gè)驅(qū)動(dòng)力。
圖15a-c顯示了將圖11a-c的示例性插入物裝配在如圖1所示的實(shí)施 例的通道中的方法。
圖16a-b顯示了微流體芯片免疫分析方法的結(jié)果。 圖17顯示了識(shí)別包含分析對(duì)象的樣品的步驟。
圖18顯示了包括計(jì)算機(jī)、控制器和芯片的完整且獨(dú)立的微流體系統(tǒng)。 圖19顯示了結(jié)合到控制器上的芯片的替代實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
在各實(shí)施例中，本發(fā)明提供了微流體芯片、系統(tǒng)和方法。下面的詳細(xì) 說(shuō)明參照附圖。下面的詳細(xì)說(shuō)明沒(méi)有限制本發(fā)明。相反，本發(fā)明的范圍至 少是由所附的權(quán)利要求和等同物限定的范圍。
圖1顯示了微流體系統(tǒng)1，它包括化驗(yàn)芯片5和沿芯片5的寬度設(shè)置 在芯片5上的盒體10。盒體10包括多個(gè)試劑容器12，容器12具有側(cè)壁， 這些側(cè)壁限定了用于保持流體試劑的腔室。芯片5包括具有圓筒形側(cè)壁保持洗滌緩沖液的緩沖液容器16、適合在化驗(yàn)操作過(guò)程中保持試劑的多個(gè) 傳送容器17、以及適合在化驗(yàn)操作之后保持用過(guò)的試劑和用過(guò)的緩沖液的 廢物容器18。芯片5還包括多個(gè)設(shè)置成與各容器對(duì)齊的入口閥14。入口 閥14用于控制芯片5上的容器與相應(yīng)的微通道之間的流體流動(dòng)。
如圖2所示，芯片5包括多個(gè)入口通道20、分配閥25、入口30、廢 物通道38、多個(gè)試劑和/或緩沖液出口通道35、若干化驗(yàn)通道40、若干流 體泵44、和若干出口容器48。分配閾25控制著流體從入口通道20到入 口 30的釋放。分配閥25控制著流體從入口 30到廢物通道38的釋放。入 口 30充當(dāng)出口通道35的入口，而出口通道35與化驗(yàn)通道40流體相通。 泵44沿朝向出口容器48的方向60泵送流體，但也可以被編程成大體沿 朝向傳送容器17和入口 30的方向62泵送流體。
如圖1所示，芯片5大體由第一基片6、第二基片7、和設(shè)置在兩基 片6和7之間的隔膜8 (未示)構(gòu)成。隔膜8的厚度在約10ym和約150 um之間，或者在約15um和約75um之間。描述的第一基片6和第二基 片7的厚度都遠(yuǎn)大于隔膜8的厚度，但在其它實(shí)施例中，它們的厚度可近 ^l等于或者小于隔膜8的厚度。微流體通道20、 25、 38和40可以具有任 何合適的尺寸，但在某些實(shí)施例中，它們的橫截面尺寸在約lPm和約500 um之間，或者在約lu m和約50um之間。
在某些實(shí)施例中，第一基片6、第二基片7和隔膜8都由塑料制成。 示例性的材料包括非彈性體聚合物，例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、 聚碳酸酯和丙烯酸酯類。這些材料至少在某種程度上是有益的，因?yàn)樗鼈?有適當(dāng)?shù)膭傂裕@適合于第一基片6和第二基片7。此外，當(dāng)用在薄層中 時(shí)，這些材料可以是可變形的，這適合于可以偏向和偏離第一基片6和第 二基片7的隔膜8。
系統(tǒng)1提供了自動(dòng)的〃多對(duì)多〃試劑分配和處理系統(tǒng)。通過(guò)有選擇地控 制入口閥14、分配閥25和流體泵44，在試劑容器12、緩沖液容器16、 廢物容器18、傳送容器17和出口容器48之間可以實(shí)現(xiàn)流體流動(dòng)模式的不 同組合。具體地，分配閥25可以根據(jù)針對(duì)圖3a-b所述的閥結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)造。 圖3a-b顯示了三層的活動(dòng)平面式閥結(jié)構(gòu)399，它可以用乙腈輔助粘合來(lái)形 成。閥結(jié)構(gòu)399包括內(nèi)部設(shè)有微通道301和303的第一基片300。隔膜層304被有選擇地粘合到區(qū)域306中的第一基片300上，從而形成隔膜結(jié)構(gòu) 308。第二基片302被粘合到隔膜304上。第二基片包括驅(qū)動(dòng)腔310。
圖1的通道泵44可以根據(jù)針對(duì)圖4a-f描述的泵結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)造。微流體 泵泛指能夠施加正壓和/或負(fù)壓到流體上和/或有利于流體沿一個(gè)或多個(gè) 所需方向流動(dòng)的任何結(jié)構(gòu)或者結(jié)構(gòu)群。所述的微隔膜泵400大體包括三個(gè) 閥入口閥402、驅(qū)動(dòng)閥404和出口閥406，三者由微通道418的部分418b 和418c互相連接。在操作中，泵400通過(guò)循環(huán)經(jīng)過(guò)按順序被激活的六種 狀態(tài)將流體泵過(guò)微流體通道418，從而產(chǎn)生類似蠕動(dòng)的泵送效應(yīng)。雖然圖 4描述了組成泵400的三個(gè)閥結(jié)構(gòu)402、 404和406，但其它的泵實(shí)施例也 可以包含四個(gè)或者更多的閥結(jié)構(gòu)。
更具體地，在圖4A中，入口閥402打開(kāi)，將流體從微流體通道418 的入口部分418a吸到隔膜408和第二基片432之間的空間425內(nèi)。在圖 4B中，驅(qū)動(dòng)閥404打開(kāi)，將更多的流體吸到泵系統(tǒng)內(nèi)。在圖4C中，入口 閥402關(guān)閉。在圖4D中，出口閥406打開(kāi)。在圖4E中，驅(qū)動(dòng)閥404關(guān)閉， 從而迫使流體通過(guò)出口閥406并進(jìn)入微流體通道的出口部分41&d。在圖 4F中，出口閥406然后關(guān)閉。這六種狀態(tài)完成一個(gè)泵循環(huán)，從而通過(guò)泵 400排出一定量流體。
泵400是雙向的。如果該循環(huán)逆轉(zhuǎn)，那么部分418d就是微流體通道 418的入口部分，部分418a就是微流體通道418的出口部分，且流體從部 分418d流向部分418a。
閥結(jié)構(gòu)402、 404和408可以獨(dú)立地致動(dòng)，因?yàn)槿魏我粋€(gè)閥結(jié)構(gòu)可被 致動(dòng)而對(duì)另一個(gè)閥結(jié)構(gòu)的狀態(tài)的影響可以很小或者幾乎沒(méi)有影響。本領(lǐng)域 技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到其它的狀態(tài)順序也可以產(chǎn)生泵送效應(yīng)，而且其它泵也可 用于本發(fā)明。
圖5a-b顯示了圖1的示例性的入口閥結(jié)構(gòu)14。閥14包括里面制造有 驅(qū)動(dòng)腔510的第一基片508、第二基片515和隔膜520。容器可以被布置 在第二基片515的上方，并與容器口 540對(duì)齊，從而提供用于輸送到通道 545內(nèi)的流體源。下面將根據(jù)圖6a-b詳細(xì)論述這些容器。圖5c顯示了一 種示例性結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括多個(gè)串聯(lián)的如圖1所示的入口閥14。各種實(shí)施例和替換實(shí)施例也可用于本發(fā)明的泵和閥結(jié)構(gòu)。具體地，與
圖5c中的閥結(jié)構(gòu)565相似的三個(gè)或更多的閥可以被微通道串聯(lián)起來(lái)，形 成以類似蠕動(dòng)的機(jī)理工作的泵，例如圖1中的泵44。由微通道互相連接的 其它配置的閥結(jié)構(gòu)也可以形成同類別的泵送構(gòu)造。
如同上面根據(jù)圖5a-b所述的那樣，容器可以被布置在第二基片515 的上方，并與容器口 540對(duì)齊，從而提供用于輸送到通道545內(nèi)的流體源。 這一點(diǎn)在圖6a-b中做了更詳細(xì)的顯示。圖6a顯示了具有頂側(cè)602和底側(cè) 604且上面形成有試劑容器612的盒體610。具體地，盒體610具有頂側(cè) 602和底側(cè)604，兩者由合適的粘合材料密封。在當(dāng)前的實(shí)施例中，頂部 粘合材料605是密封帶，而底部密封材料(未示)也可以是密封帶。其它 合適的粘合材料也可以使用。
圖6a顯示了上面只設(shè)置有試劑容器612的盒體610，不過(guò)也可以有其 它各種盒體構(gòu)造。在一個(gè)示例性的布置方案中，除了試劑容器612外，盒 體還包括緩沖液容器616、廢物容器618和多個(gè)傳送容器617。在某些實(shí) 施例中，盒體包括試劑容器612和緩沖液容器616。傳送容器617和廢物 容器618可以被整體構(gòu)造到芯片615上，或者設(shè)置在獨(dú)立的盒體上。在某 些實(shí)施例中，提供了三個(gè)獨(dú)立的盒體，分別包括傳送容器617、試劑容器 612、以及緩沖液容器616和廢物容器618。在某些實(shí)施例中，盒體只具有 用于將不同試劑分配到化驗(yàn)通道630-635內(nèi)的傳送容器617。
圖7-10顯示了用于將多個(gè)容器結(jié)合到化驗(yàn)芯片上的另一種方法。圖7 顯示了化驗(yàn)芯片705、試劑芯片710、以及管道芯片715。試劑芯片710包 括試劑盒體720和試劑裝載芯片725。管道芯片715用于在試劑芯片710 和化驗(yàn)芯片705之間提供雙向的流體流動(dòng)。具體地，在試劑通過(guò)管道芯片 715被輸送到化驗(yàn)芯片705之前，試劑芯片710允許若干試劑容器735-739 將試劑分配到容器740內(nèi)。在某些布置方案中，試劑容器735-739中的一 個(gè)可以是用于儲(chǔ)存緩沖溶液的緩沖液容器。在某些布置方案中，容器 735-739中的一個(gè)可以是化驗(yàn)之后用于儲(chǔ)存使用過(guò)的試劑的廢物容器。
管道芯片715的剛性足以提供必要的結(jié)構(gòu)支撐，從而通過(guò)管道將化驗(yàn) 芯片705與試劑芯片710聯(lián)系起來(lái)。然而，管道芯片715可以變形，因此 當(dāng)試劑芯片710和化驗(yàn)芯片705由管道芯片715相連時(shí)，它們沒(méi)必要沿垂直軸線750嚴(yán)格對(duì)齊。
更具體地，根據(jù)圖8a,管道芯片800包括大體設(shè)置在如圖7所示的通 道730的一部分上方的覆蓋層805。管道芯片還包括第一支撐層810、通 道層815和第二支撐層820。層805和810具有孔825，孔825被對(duì)齊從 而允許流體從通道830沿向下的方向832流動(dòng)。通道層包括多個(gè)設(shè)置在內(nèi) 部的通道830。第一支撐層810、通道層815和第二支撐層820包括孔845， 孔845基本對(duì)齊從而允許流體從容器840沿向下的方向832流動(dòng)。粘性0 形環(huán)835將容器840粘附到第二支撐層820上。各層可以用這里描述的疊 層方法結(jié)合在一起。圖8b顯示了組裝之后的圖8a的管道芯片800。
在圖9a中，試劑裝載芯片925包括具有驅(qū)動(dòng)腔907的底部基片層905、 隔膜層910、和里面蝕刻有微通道的頂部基片層915。各層可以用這里描 述的合適的疊層方法固定在一起。圖9b顯示了試劑裝載芯片925的頂視 圖。
圖IO顯示了包括管道芯片1015、試劑裝載芯片1025、試劑盒體1020 和化驗(yàn)芯片1005在內(nèi)的整個(gè)結(jié)構(gòu)的分解圖。具體地，圖10顯示了試劑盒 體1020被疊層到試劑裝載芯片1025上、管道芯片1015被結(jié)合到試劑裝 載芯片1025上、以及化驗(yàn)芯片1005被連接到管道芯片1015。
各種備選的布置方案也可分別應(yīng)用于圖1和10的微流體系統(tǒng)1和 1000。例如，多個(gè)如圖10所示的空隙區(qū)域1060-1065可以設(shè)置在相應(yīng)的 化驗(yàn)通道內(nèi)，以代替如圖1所示的被包圍的化驗(yàn)通道40。這些空隙區(qū)域 1060-1065可以通向芯片1005的頂面。覆蓋粘合層可以設(shè)置在每個(gè)通道空 隙區(qū)域1060-1065的上方。
另一方面，加熱器或者冷卻器之類的溫度調(diào)節(jié)裝置可以與微流體系統(tǒng) 1和1000結(jié)合，以調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)流體的溫度，從而提供可以在芯片上進(jìn)行生 物和/或化學(xué)反應(yīng)的最佳環(huán)境。在圖1中，有6個(gè)試劑容器12、 6個(gè)傳送 容器17、 6個(gè)出口容器48、 1個(gè)廢物容器18和l個(gè)緩沖液容器16。在圖 10中，有6個(gè)試劑容器1035-1039，任何一個(gè)都可以是緩沖液或者廢物容 器。然而，也可以是試劑容器、傳送容器、出口容器、廢物容器和緩沖液 容器的其它各種組合?？梢詾榛?yàn)通道提供與被引入微流體系統(tǒng)內(nèi)的試劑反應(yīng)的生物或者 化學(xué)材料。具體地，插入物具有化學(xué)和/或生物試劑，以插入到微通道內(nèi)，
以便與試劑反應(yīng)。示例性的插入物如圖lla-b所示。在某些例子中，插入 物是一側(cè)具有粘合涂層的柔性塑料條。在某些例子中，插入物是細(xì)的聚苯 乙烯條。在某些例子中，插入物的厚度在約50微米到約500微米之間， 寬度在約1毫米到約5毫米之間，長(zhǎng)度在約5mm到約lOOram之間。在某些 情況下，化驗(yàn)通道被適當(dāng)配置，以便容納設(shè)置在里面的插入物。
如上所述，插入物可以帶有化學(xué)和/或生物試劑。在一個(gè)示例性的實(shí) 施例中，插入物包括表面上設(shè)置有粘合劑的隔膜1104和粘附到隔膜1104 上的隔膜片1110，其中隔膜片1110帶有化學(xué)和/或生物試劑。隔膜1104 還帶有孔1115，隔膜片1110位于這些孔上方?？?115可以被包含在粘附 到隔膜1104上的穿孔的蓋條1105中。這些孔允許隔膜片1110的底側(cè)和 流過(guò)里面設(shè)有插入物1107的通道1130的流體之間有流體接觸。在如圖lla 所示的插入物的一個(gè)例子中，孔1115是圓形的。在如圖lib所示的一個(gè) 例子中，每個(gè)孔1115包括一個(gè)中心的圓形區(qū)域1120以及通向圓形區(qū)域 1120的兩個(gè)相反的矩形區(qū)域1122。矩形區(qū)域1122沿方向1132被定向在 插入物1107上，該方向1132與當(dāng)插入物1107被設(shè)置在化驗(yàn)通道1130內(nèi) 時(shí)流體流動(dòng)的方向一致。這一特征能讓插入物1107捕捉到流體內(nèi)的氣泡。 隔膜片1110優(yōu)選是圓形的，不過(guò)也可以是其它形狀?？?115的形狀和尺 寸適于為隔膜片1110提供結(jié)構(gòu)支撐。對(duì)于如圖lla所示的圓片和圓孔的 情況，片1110的直徑優(yōu)選在約1毫米和約5毫米之間，孔1115的直徑優(yōu) 選比片1110的直徑小約5%到約10%之間。對(duì)于形狀如圖lib中所示的橢 圓形片和孔的情況，孑L 1115的中心圓形區(qū)域1120的直徑可以比隔膜片 1110的較大直徑小約5%到約10%之間。矩形區(qū)域1122的寬度1124可以比 中心圓形區(qū)域1120的直徑小約5%到約10%。
隔膜片1110可以由硝化纖維之類的多孔材料制成。隔膜片1110孔隙 率可以大到足以允許流體和鹽類穿過(guò)，但要小到足以對(duì)流體中的高分子、 病毒或者細(xì)菌產(chǎn)生影響。隔膜片1110可以由硝化纖維、聚偏氟乙烯和/或 尼龍制成，它們是適合用在如下所述的基于微流體的點(diǎn)狀芯片工藝中的材 料。例如，隔膜片1110和孔1115可以通過(guò)模切或者激光切割形成。圖l的微流體系統(tǒng)1的各個(gè)部分的操作如下所述。通過(guò)有選擇地操作入口閥14、 分配閥25和通道泵44，可以實(shí)現(xiàn)流體流動(dòng)模式的各種組合。具體地，儲(chǔ) 存在試劑容器12中的一種或多種試劑和/或儲(chǔ)存在緩沖液容器16中的洗 滌緩沖液可以以合適的速度、量和溫度被有選擇地分配到化驗(yàn)通道40內(nèi)， 在通道40中被培養(yǎng)，并經(jīng)出口容器48和傳送容器17通過(guò)廢物容器18被 配置。此處將討論這些操作的示例性應(yīng)用。
圖3a-b顯示了一種用于操作圖1的分配閥25的方法。具體地，向上 的正壓力經(jīng)驅(qū)動(dòng)腔310被施加到隔膜308上，隔膜308被推到兩個(gè)微觀特 征301和303之間的閥座312上，從而有效地防止流體在它們之間的任何 傳遞。另外，如果向下的負(fù)壓被施加到驅(qū)動(dòng)腔310上，那么隔膜308就被 拉離閥座312，且流體在微觀特征301和303之間經(jīng)空隙區(qū)域314自由流 通。壓力可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)腔310氣動(dòng)地施加，或者靠通過(guò)驅(qū)動(dòng)腔310物理接 觸隔膜而施加。
圖4a-f顯示了一種通過(guò)圖1的泵結(jié)構(gòu)44泵送流體的方法。該方法包 括讓泵結(jié)構(gòu)通過(guò)按順序激發(fā)的六種狀態(tài)循環(huán)操作，從而產(chǎn)生泵送效應(yīng)。在 圖4a中，入口閥402是打開(kāi)的，流體從入口微通道412被抽到隔膜408 和第一基片410之間的空間402a內(nèi)。在圖4b中，驅(qū)動(dòng)閥404被打開(kāi)，將 更多的流體吸到泵系統(tǒng)內(nèi)。在圖4c中，入口闊402被關(guān)閉。在圖4d中， 出口閥406被打開(kāi)。在圖4e中，驅(qū)動(dòng)閥404被關(guān)閉，從而迫使流體通過(guò) 出口閥406流到出口微通道418內(nèi)。然后，出口閥406被關(guān)閉。這六種狀 態(tài)完成一個(gè)泵循環(huán)，從而通過(guò)泵排出一定量流體。該泵是雙向的。如果該 循環(huán)被倒過(guò)來(lái)，則微通道418充當(dāng)入口微通道，微通道412充當(dāng)出口微通 道，而流體可以從入口微通道418被抽到出口微通道412。本領(lǐng)域技術(shù)人 員會(huì)認(rèn)識(shí)到其它的狀態(tài)順序可以產(chǎn)生其它泵送效應(yīng)。
圖5a-b顯示了一種用于操作圖l的入口閥14的方法。具體地，正的 氣動(dòng)力525通過(guò)驅(qū)動(dòng)腔510被施加，促使閥500處于關(guān)閉位置，在該位置 處，入口通道545和容器口 540之間沒(méi)有流體連通。 一旦通過(guò)驅(qū)動(dòng)腔510 施加負(fù)的氣動(dòng)力530，閥500就處于開(kāi)啟位置，在該位置處，容器口 540 與入口通道545流體連通。
圖5c顯示了多個(gè)串聯(lián)的入口閥的操作。如圖所示，入口閥550和557之間的連通可以通過(guò)致動(dòng)與入口閥相連的閥結(jié)構(gòu)565來(lái)控制。具體地，正 的氣動(dòng)力570可以通過(guò)設(shè)置在底部基片593上的驅(qū)動(dòng)腔586施加。這個(gè)力 會(huì)將隔膜588推到與頂部基片592的區(qū)域590保形接觸。在這種情況下， 閥處于關(guān)閉位置，鄰接的微通道572和573之間基本沒(méi)有流體連通。通過(guò) 驅(qū)動(dòng)腔586施加負(fù)的氣動(dòng)力575會(huì)將隔膜588拉離頂部基片592，因此隔 膜588形成朝向驅(qū)動(dòng)腔586并進(jìn)入到區(qū)域587內(nèi)的空腔。在這種情況下， 閥處于開(kāi)啟位置，在該位置，鄰接的微通道572和573流體連通。
參照?qǐng)D6b，為了將盒體610結(jié)合到化驗(yàn)芯片615上，用戶轉(zhuǎn)動(dòng)盒體 610，以便它的底側(cè)604朝上，除去底部的密封襯底，使盒體610與化驗(yàn) 芯片615對(duì)齊，以便試劑容器612與相應(yīng)的閥614對(duì)齊，然后將化驗(yàn)芯片 615壓到盒體610上。當(dāng)試劑盒體與化驗(yàn)芯片615保持在一起時(shí)，相應(yīng)的 試劑容器612內(nèi)的試劑620被孔624表面的疏水性保持在試劑容器612內(nèi)。 隨后，芯片組件可以被放在控制器(未示)上，除去覆蓋的密封帶，以便 通過(guò)如上所述致動(dòng)相應(yīng)的閥和泵，將試劑610釋放到化驗(yàn)芯片615上。
圖12-14顯示了通過(guò)致動(dòng)如上所述的泵和閥結(jié)構(gòu)并通過(guò)圖1的芯片1 來(lái)分配流體的各個(gè)實(shí)施例。圖12顯示了從試劑容器1205a中將試劑分配 到芯片1200上的多個(gè)微通道1220-1223中的單一驅(qū)動(dòng)力。這個(gè)單一驅(qū)動(dòng) 力是由入口閥1215a和位于入口閥1215a所在的區(qū)域與出口閥1225之間 的驅(qū)動(dòng)隔膜1224產(chǎn)生的。這三個(gè)閥可以根據(jù)如上參照?qǐng)D4所述的類似蠕 動(dòng)的泵送機(jī)理來(lái)操作，從而將容器1205a內(nèi)的流體輸送到出口通道 1210-1213中。同樣，容器1205b-d內(nèi)的試劑可以通過(guò)由入口閥1215b-d、 驅(qū)動(dòng)隔膜1224和出口閥1225中的相應(yīng)的一個(gè)產(chǎn)生的泵送作用被輸送到出 口通道1210-1213。這產(chǎn)生"多對(duì)多"功能，其中，多種試劑被分配給多個(gè) 出口容器。
然而，出口通道1210-1213的流阻影響著化驗(yàn)通道1220-1223上的流 體流速。具體地，化驗(yàn)芯片上的每個(gè)通道內(nèi)的流速與那個(gè)通道的流阻成反 比。如果具體應(yīng)用要求不同的通道具有相應(yīng)的不同流速，那么出口通道 1210-1213可以被制造成具有不同的流阻。然而，如果改變通道中的阻力 是無(wú)意的，那么流速對(duì)通道阻力的靈敏度對(duì)試劑處理不利。具體地，化驗(yàn) 過(guò)程中形成的氣泡可以改變流阻，這引起試劑在各化驗(yàn)通道1220-1223中的不均勻分布。
圖13顯示了圖1中的芯片1的實(shí)施例，它克服了由通道流阻改變引 起的流速變化。每個(gè)化驗(yàn)通道1310-1315和每個(gè)出口通道1360-1365都與 相應(yīng)的液壓泵1320-1325相連。當(dāng)流阻大體小于用于操作液壓泵1320-1325 的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)力時(shí)，由每臺(tái)泵1320-1325輸送到通道的流體的量受化驗(yàn)通道 1310-1315中的流阻變化的影響相對(duì)較小。通道到通道的流速變化受泵 1320-1325的特征而非通道流阻支配。圖13顯示了試劑從試劑容器1350 經(jīng)分配閥1352被分配(見(jiàn)箭頭)到出口通道1360-1365中。在某些實(shí)施 例中，來(lái)自相應(yīng)試劑容器1350-1355的多種試劑被傳遞到分配閥1352,在 分配閥中，試劑可以被混合，從而產(chǎn)生試劑混合物。在某些實(shí)施例中，試 劑或試劑混合物還可能被分配到所選擇的化驗(yàn)通道1310-1315、出口容器 1330-1335和/或傳送容器1340-1345中。
圖14顯示了如圖1所示的微流體系統(tǒng)的其它流體分布模式。具體地， 每個(gè)傳送容器1440-1445、化驗(yàn)通道1410-1415和出口通道1460-1462都 被串聯(lián)起來(lái)，形成液壓泵1420-1425，其中每臺(tái)液壓泵1420-1425都提供 往返于相應(yīng)微觀特征之間的雙向流體流動(dòng)。在一種實(shí)施例中，液壓泵 1420-1425在由相應(yīng)的化驗(yàn)通道1410-1415互連的傳送容器1440-1445和 出口容器1430-1435之間提供雙向的流體流動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，出口容 器1432中的試劑通過(guò)出口通道1461和分配閥1462被傳遞到廢物容器 1464。在一個(gè)實(shí)施例中，傳送容器1443中的試劑經(jīng)出口通道1461和分配 閥1462被傳遞到廢物容器1464。在一個(gè)實(shí)施例中，不同試劑或不同濃度 的試劑可以從相應(yīng)的傳送容器1440-1445被引入化驗(yàn)通道1410-1415。通 過(guò)定制的試劑輸送，從傳送容器引入的試劑允許化驗(yàn)通道的條件變化。
如同將要根據(jù)圖19-20討論的那樣，圖1中的泵和閥可以有選擇地按 照程序被致動(dòng)。具體地，通過(guò)有選擇地致動(dòng)某些入口閥14，用戶可以釋放 儲(chǔ)存在所選擇的試劑容器12中的所選擇的試劑和/或儲(chǔ)存在緩沖液容器16 中的洗滌緩沖液。通過(guò)有選擇地致動(dòng)通道泵44，用戶可以將這些流體儲(chǔ)存 在所選擇的傳送容器17和出口容器48中，釋放儲(chǔ)存在所選擇的傳送容器 17和出口容器48中的這些流體，并將這些流體儲(chǔ)存在廢物容器18中。這 樣，用戶就能執(zhí)行對(duì)試劑容器12和緩沖液容器16中的流體進(jìn)行培養(yǎng)/混合/反應(yīng)/氣吸的任何所需組合。
圖10的微流體系統(tǒng)1000將本發(fā)明的化驗(yàn)功能與試劑輸送功能分開(kāi)
了。在特定化驗(yàn)需要重復(fù)執(zhí)行的情況下，重復(fù)使用一個(gè)較大的盒體可能比
使用幾個(gè)較小的盒體更不方便。在一個(gè)例子中，微流體系統(tǒng)iooo可用來(lái)
平行地操作許多相同的化驗(yàn)。這樣，試劑容器1035-1039就帶有足夠試劑 以執(zhí)行幾個(gè)化驗(yàn)，并且當(dāng)相應(yīng)的化驗(yàn)正在執(zhí)行時(shí)，試劑芯片1010向幾個(gè) 芯片供應(yīng)試劑。在另一個(gè)例子中，管道芯片1015可用來(lái)通過(guò)管道將使用 過(guò)的試劑從化驗(yàn)芯片1005輸送到試劑芯片1005上的容器1040中。然后 容器1040中的使用過(guò)的試劑被輸送到廢物容器1035以待處理。廢物容器 1035可用于儲(chǔ)存來(lái)自一個(gè)或多個(gè)化驗(yàn)芯片的使用過(guò)的試劑。
微流體系統(tǒng)1000通過(guò)讓流體從試劑容器1035-1039流到容器1040中 來(lái)操作。流體可以從容器1037經(jīng)閥1041被傳遞到容器1040中，這很像 如圖5c所示的工藝，根據(jù)這一工藝，流體從閥550經(jīng)閥565被傳遞到閥 555。更具體地，致動(dòng)閥1050將流體傳遞到通道1072內(nèi)，致動(dòng)閥1041將 流體傳遞到通道1073內(nèi)，而致動(dòng)閥1055則將流體傳遞到容器1040內(nèi)。 在另一方面，借助如在圖5c中所闡明的類似機(jī)理，流體從容器1040流到 試劑容器1036內(nèi)。例如，在閥1055、 1041和1062都處于開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)， 致動(dòng)閥1055將流體推到通道1073內(nèi)，致動(dòng)閥1041將流體推到通道1064 內(nèi)，而致動(dòng)閥1062則將流體推到容器1035內(nèi)。
如圖llc所示，為了用本發(fā)明的微射流系統(tǒng)1100來(lái)進(jìn)行化驗(yàn)，插入 物1107首先通過(guò)位于化驗(yàn)通道1130端部的出口容器1134的開(kāi)口被沉積 到化驗(yàn)通道1130內(nèi)，其中，該開(kāi)口的寬度與化驗(yàn)通道1130的寬度基本相 同。插入物1107被滑到通道1130內(nèi)，直到它橫跨通道的長(zhǎng)度1136。在如 圖7所示的某些實(shí)施例中，插入物通過(guò)通道空隙730被插到化驗(yàn)通道760 內(nèi)。具體地，通道空隙730具有開(kāi)口的頂部，插入物被設(shè)置在其中。插入 物被滑到通道730內(nèi)，直到它橫跨通道760的被覆蓋部分的長(zhǎng)度762。插 入之后，粘合劑蓋可以被放在通道空隙區(qū)域730的上方，從而在化驗(yàn)通道 760的末端形成傳送容器。
圖15a顯示了插入物1507的插入，并特別顯示了便于使用插入物1507 的示例性通道結(jié)構(gòu)。如同圖15b的橫截面圖所示，通道1520是階梯形通道，包括寬的底部1522和窄的頂部1524。如圖15c所示，插入物1507被 插到階梯形通道1520內(nèi)，因此它大體蓋住隔膜1510。更具體地，圖15c 顯示了具有孔1515和隔膜片1525的插入物1507。插入物1507位于通道 1520內(nèi)，因此隔膜片1525的頂面沒(méi)有接觸通道1520的頂面1517，從而 允許通道1520內(nèi)的流體在隔膜片1525周圍流動(dòng)并與之接觸。
在一方面，用插入物來(lái)執(zhí)行原理和功能與點(diǎn)狀酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法類 似的化驗(yàn)。點(diǎn)狀酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法是本領(lǐng)域已知的用于檢測(cè)樣品內(nèi)是否 存在分析對(duì)象的方法。常規(guī)的點(diǎn)狀酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定工藝的缺點(diǎn)包括難于 實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。許多步驟往往是在佩特里培養(yǎng)皿中用手執(zhí)行，對(duì)這些程序的 說(shuō)明也含糊不清。另外，采樣點(diǎn)幾乎不可控制。當(dāng)樣品被點(diǎn)在隔膜表面上
時(shí)，材料的親水性可能導(dǎo)致樣品快速鋪展和擴(kuò)散。樣品i:越大導(dǎo)致點(diǎn)狀覆
蓋面積越大。此外，由于檢測(cè)靈敏度與單位面積上的分析物密度有關(guān)，因 此這種擴(kuò)散意味著較大的樣品量未必導(dǎo)致較低的檢測(cè)限制。本發(fā)明使用類 似的化驗(yàn)方法，但允許用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)并且更有效地控制、處理和分析。具 體地，如圖lla-b所示，樣品被施加到隔膜片1110上。將樣品風(fēng)干，然 后與圖1相似，將插入物1105設(shè)置在微流體芯片的化驗(yàn)通道內(nèi)。
下面將參照?qǐng)D1討論在執(zhí)行化驗(yàn)時(shí)微流體芯片1的操作。各種試劑被 儲(chǔ)存在試劑容器12中，以便實(shí)施芯片上免疫測(cè)定。試劑包括點(diǎn)狀酶聯(lián)免 疫吸附測(cè)定化驗(yàn)中將要采用的流體。更具體地，各個(gè)容器可能包含洗滌緩 沖液、抗體、帶有結(jié)合酶的抗體和酶底物中的一種或多種。在某些情況下， 緩沖液容器16可用來(lái)儲(chǔ)存洗滌緩沖液。緩沖液容器16可能具有如下特征， 即空隙體積顯著大于單個(gè)的試劑容器12。致動(dòng)相應(yīng)的入口閥14，從相應(yīng) 的容器12中釋放試劑，然后致動(dòng)分配閥25和通道泵44，將試劑分配到整 個(gè)化驗(yàn)通道40中。緩沖液容器16中的洗滌緩沖液也可以以類似的方式釋 放到化驗(yàn)通道40內(nèi)。從相應(yīng)的容器中釋放試劑和緩沖液的順序和時(shí)機(jī)與 所用的化驗(yàn)方法的步驟對(duì)應(yīng)。舉例來(lái)說(shuō)，試劑可以與上面有關(guān)免疫測(cè)定工 藝所述的試劑對(duì)應(yīng)，并且按照上述步驟的順序和時(shí)機(jī)釋放。釋放的試劑流 過(guò)化驗(yàn)通道40，并且接觸里面的插入物70。根據(jù)圖15c，流過(guò)階梯形通道 1520的狹窄部分1524的流體與隔膜片1525上的試劑接觸并反應(yīng)。孔1515 提供了沿隔膜片1525的底側(cè)進(jìn)行額外流體接觸的可能性。如上所述，通道可以具有能與流體試劑起反應(yīng)的材料，BP,試劑可以 流過(guò)里面設(shè)置有隔膜片的化驗(yàn)通道，從而使試劑和隔膜片上的分析物之間 發(fā)生相互作用。為了讓反應(yīng)試劑多次通過(guò)通道進(jìn)行反應(yīng)，希望能提供動(dòng)態(tài) 的流動(dòng)條件或較長(zhǎng)的培養(yǎng)時(shí)間。這一點(diǎn)部分地通過(guò)本發(fā)明的雙向泵送功能 實(shí)現(xiàn)。具體地，參照?qǐng)D1，雙向通道泵44用于讓試劑在傳送容器17和出 口容器48之間沿著相應(yīng)的化驗(yàn)通道40反復(fù)地往返輸送。這一循環(huán)動(dòng)作以 較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間實(shí)現(xiàn)了多次通過(guò)，得到了更高的效率。出口容器48和傳 送容器17直接通往大氣，從而允許在泵送循環(huán)過(guò)程中從通道40中釋放空 氣。在某些例子中，每個(gè)傳送容器17和每個(gè)出口容器48的空隙體積顯著 大于每個(gè)化驗(yàn)通道40的空隙體積，因此在來(lái)回泵送過(guò)程中，通道40內(nèi)的 試劑可以被儲(chǔ)存在容器中。化驗(yàn)操作之后，使用過(guò)的試劑然后被輸送到廢 物容器18以待處理。在一個(gè)例子中，廢物容器18的空隙體積顯著大于緩 沖液容器16的空隙體積，其中，緩沖液容器16用于在化驗(yàn)操作之后儲(chǔ)存 所有用過(guò)的試劑和洗滌緩沖液。在插入物用不同的試劑處理之后，可以觀 察隔膜片的顏色，以判斷樣品中是否有分析對(duì)象。
此處描述的系統(tǒng)為常規(guī)的點(diǎn)狀酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定格式化驗(yàn)帶來(lái)了幾 個(gè)新的化驗(yàn)優(yōu)勢(shì)。具體地，參照?qǐng)D11，插入物1107的疏水性與液體樣品 固有的表面張力一起允許用戶將大量樣品涂敷到隔膜片1110上，并且樣 品不會(huì)擴(kuò)散或鋪展到附近的其它片1110上。在一個(gè)實(shí)施例中，將樣品點(diǎn) 到插入物1107上的同時(shí)將插入物1107放在色譜紙之類的吸收性襯底材料 上，其中，隔膜片表面接觸該紙。襯底材料的吸水能力和插入物1107的 樣品保持能力一起導(dǎo)致樣品在點(diǎn)樣過(guò)程中的快速吸收和濃縮效應(yīng)。此外， 樣品微滴的擴(kuò)散面積基本上由隔膜片1110所在的區(qū)域限定。這導(dǎo)致如下 幾個(gè)好處，例如，在隔膜片上的大量樣品干了之后，在由隔膜片1110限 定的區(qū)域內(nèi)得到了高密度的樣品。另外，由于不同的隔膜片1110之間的 樣品材料擴(kuò)散和污染的風(fēng)險(xiǎn)較小，因此如圖22所示，隔膜片1110可以放 得比將要放在單塊隔膜2205上的樣品點(diǎn)2210更密一些，從而提高芯片上 處理的空間效率和節(jié)約試劑的潛力。此外，沿著插入物1107將隔膜片1110 放在預(yù)定的且眾所周知的位置，將條型碼或其它標(biāo)識(shí)嵌在芯片上，便于在 數(shù)據(jù)自動(dòng)處理和圖像分析方法中使用化驗(yàn)芯片，這使得存檔求取芯片上免疫測(cè)定結(jié)果的數(shù)據(jù)更有用。
圖16a顯示了化驗(yàn)執(zhí)行完之后通道內(nèi)的多個(gè)插入物1705。如圖所示， 某些隔膜片1710a已經(jīng)通過(guò)酶-基片反應(yīng)被染色成陽(yáng)性的結(jié)果，這表明設(shè) 置在相應(yīng)隔膜片上的樣品中存在分析對(duì)象。其它隔膜片1710b基本上不變 色，表明設(shè)置在相應(yīng)隔膜片上的樣品中沒(méi)有分析對(duì)象。在更優(yōu)選的方案中， 每個(gè)插入物1705包含8個(gè)隔膜片1710。每個(gè)芯片可以包含6個(gè)或更多的 化驗(yàn)通道，因此可以同時(shí)化驗(yàn)至少48個(gè)樣品。
在一個(gè)實(shí)現(xiàn)形式中，為芯片上免疫測(cè)定結(jié)果的自動(dòng)處理提供了圖像分 析方法。具體地，在化驗(yàn)操作之后，微流體芯片可以用例如照片掃描儀或 數(shù)字照相機(jī)來(lái)掃描，以便捕捉一張或多張插入物的彩色圖像。圖16a提供 了 8X6的樣品點(diǎn)陣的示例性圖像。在一個(gè)實(shí)施例中，掃描的圖像可以被 儲(chǔ)存在手提裝置中，以便進(jìn)行進(jìn)一步的脫機(jī)處理，或發(fā)送給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)以 便進(jìn)行脫機(jī)圖像分析。然后可以用圖像分析軟件從捕捉的彩色圖像中分析 隔膜片的顏色強(qiáng)度。隨后，每塊隔膜片1710的強(qiáng)度被數(shù)字化成像素，將 一定的數(shù)值分配給每個(gè)像素。通過(guò)求取每塊隔膜片的各像素的數(shù)值的平均 值，可以系統(tǒng)地確定與隔膜片1710對(duì)應(yīng)的顏色強(qiáng)度值。圖16b顯示了與 如圖16a所示的隔膜片陣列對(duì)應(yīng)的示例性的顏色強(qiáng)度值陣列1716。
在一個(gè)實(shí)施例中，將嵌入芯片中的條型碼和一組描述隔膜片所處的通 道和插入物位置的坐標(biāo)結(jié)合起來(lái)，可以唯一確定樣品陣列中的每塊隔膜片 1710。例如，如圖16a所示，條型碼為芯片-0001的芯片的左上角上的隔 膜片1710c可以被標(biāo)記為芯片-0001-Al，其中Al表示片1710c所處的列 1712和排1714的位置。因此，將隔膜片1710放在編有條型碼的芯片上的 預(yù)定位置處能將相應(yīng)的顏色強(qiáng)度值1716輕松地保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中以便日后 參考。
在一個(gè)例子中，為了解釋顏色強(qiáng)度值1716提供了一個(gè)協(xié)議，用于確 定設(shè)置在相應(yīng)隔膜片1710上的樣品中是否存在分析對(duì)象。根據(jù)該協(xié)議， 使用陰性對(duì)照片來(lái)計(jì)算臨界值，因此如果顏色強(qiáng)度值高于臨界值，那么該 顏色強(qiáng)度值就被解釋為對(duì)于分析對(duì)象結(jié)果呈陽(yáng)性。圖17提供了用于確定8 個(gè)示例性樣品中是否存在分析對(duì)象的圖解。這些品被設(shè)置在隔膜片1814 上，且與所計(jì)算的顏色強(qiáng)度值1812對(duì)應(yīng)。如圖16b所示，通過(guò)計(jì)算C1、Fl、 B2、 E2、 H2、 C3、 F3、 B5、 E5和H5的算術(shù)平均值，該特別實(shí)施例中 的臨界值1810為26.8。如圖所示，處于位置A、 B、 D、 E、 G、 H處的隔膜 片1814被識(shí)別為涂有包含分析對(duì)象的溶液。該自動(dòng)識(shí)別程序減少了人為 讀數(shù)誤差，尤其是在判讀樣品時(shí)，例如處于位置F處的樣品，在該位置處， 相應(yīng)的顏色強(qiáng)度1814a十分靠近臨界值1810。
用于化驗(yàn)的樣品和分析對(duì)象可以是適合與免疫測(cè)定工藝一起使用的 任何樣品和對(duì)象。樣品可以包含對(duì)照樣品和試驗(yàn)樣品。試驗(yàn)樣品大體取自 具有所關(guān)心的條件的試驗(yàn)對(duì)象，而對(duì)照樣品大體是模擬試驗(yàn)對(duì)象，但又排 除所關(guān)心的分析物。通常，試驗(yàn)樣品取自可能患病的病人。例如，試驗(yàn)對(duì) 象可以是人、動(dòng)物或植物。
圖18顯示了一個(gè)完整的系統(tǒng)，它包含化驗(yàn)芯片1905、盒體1910、控 制器1915和計(jì)算機(jī)1920。控制器1915允許自動(dòng)控制芯片1905的各個(gè)泵 和閥結(jié)構(gòu)。具體地，芯片1905包括設(shè)置成與芯片1905的泵和閥結(jié)構(gòu)基本 對(duì)齊的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器1920 (未示出)。根據(jù)通過(guò)輸入線1925提供的輸入信 號(hào)，借助驅(qū)動(dòng)器1920施加正或負(fù)的氣動(dòng)壓力。
計(jì)算機(jī)1920可以提供用于控制控制器1915的用戶界面。用戶可以使 用由計(jì)算機(jī)1920提供的圖表形式的用戶輸入提供用于表示對(duì)特定化驗(yàn)要 求的輸入。計(jì)算機(jī)被電連接到控制器1915上并為控制器1915提供信號(hào)， 因此它根據(jù)用戶輸入運(yùn)行。
圖19顯示了如下實(shí)施例，在該實(shí)施例中，化驗(yàn)芯片2005通過(guò)管道與 可編程控制器2015上的獨(dú)立的試劑芯片2010相通?？刂破?015包括一 組氣動(dòng)電磁閥。來(lái)自電磁閥的每個(gè)氣動(dòng)信號(hào)都通過(guò)芯片被傳遞到特定的芯 片布局上的一個(gè)或者一系列的微流體閥上。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，單獨(dú) 的電磁閥與圖1中的每個(gè)相應(yīng)的試劑容器12相連，但所有的6個(gè)通道泵 44與一組四個(gè)電磁閥并聯(lián)，因此它們可以一起起作用?？刂破?015上具 有螺線管驅(qū)動(dòng)板，它從計(jì)算機(jī)獲得信號(hào)并且打開(kāi)合適的電磁閥，從而致動(dòng) 所需的微流體闊。來(lái)自計(jì)算機(jī)的電信號(hào)會(huì)使電磁閥從正常的受壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換 到真空狀態(tài)。這打開(kāi)了所連接的微流體閥。如果電磁閥致動(dòng)的特定順序要 反復(fù)執(zhí)行，那么就沒(méi)有必要將計(jì)算機(jī)連接到控制器上?？刂瓢迳系奈⑻幚?器包含存儲(chǔ)器，它可以儲(chǔ)存這一順序，因此化驗(yàn)可以獨(dú)立于外部計(jì)算機(jī)控制執(zhí)行。
如同上面根據(jù)圖1所述，本發(fā)明的微流體芯片大體包含頂部基片7、 底部基片6和設(shè)于兩者之間的隔膜8。在頂部基片7、底部基片6和隔膜8 中的一者或多者上制造出微觀特征(例如，泵、閥、或者容器)。在某些 制造方法中，頂部基片7和隔膜8被疊在一起，類似地，隔膜8和底部基 片6被疊在一起。盡管可以使用本領(lǐng)域已知的任何疊層方法，但就本發(fā)明 的一方面而言，這些層通過(guò)如下方式疊在一起1)使用弱溶劑粘合劑， 禾口 2)在例如低熱或者低壓的溫和的條件下疊壓各層。這至少在某種程度 上是有益的，因?yàn)檫@一疊層方法減少或者消除了在疊層過(guò)程中對(duì)微觀特征 的破壞。更具體地，在示例性的用途中，弱溶劑粘合劑被施加到有待粘合 的一個(gè)或者兩個(gè)表面上，然后適度的壓力將這些表面粘合在一起(例如， 用適度的加熱或者適度的物理壓力將這些表面壓在一起)。
根據(jù)一個(gè)方面，弱溶劑粘合劑可以按照化學(xué)性質(zhì)被定義為
<formula>formula see original document page 25</formula>
其中，R1=H、 0H或者R，其中1^=烷基或者不存在，R2=H、 0H或者R， 其中I^垸基或者不存在，R3=H、 0H或者R，其中11=烷基或者不存在。
另外，弱溶劑可以具有如下化學(xué)式
其中，R1=H、 0H或者R，其中R二烷基或者不存在，R2=H、 0H或者R， 其中1 =垸基或者不存在。
另外，弱溶劑可以具有如下化學(xué)式 <formula>formula see original document page 25</formula>
其中，R1=H、 0H或者R，其中1 =烷基或者不存在。在一個(gè)特定的方面，弱溶劑粘合劑是乙腈。乙腈是多用途溶劑，它廣
泛應(yīng)用于分析化學(xué)中及其它用途。它可以與水100%混合，并顯示出優(yōu)良的
光學(xué)性質(zhì)。乙腈在環(huán)境條件下對(duì)聚合物表面幾乎沒(méi)有影響但在中等壓力下 會(huì)粘附在該表面上這一性能使它非常適合將諸如聚苯乙烯、聚碳酸酯、丙 烯酸類和其它線型聚合物的聚合材料疊壓在一起。例如，對(duì)于在室溫下用 乙腈處理至少幾分鐘的聚苯乙烯基片上設(shè)置的微觀結(jié)構(gòu)沒(méi)有顯示出任何 值得注意的特征損害。
盡管某些材料可能比聚苯乙烯對(duì)來(lái)自乙腈的損害更敏感，但在低溫下 涂敷乙腈或者使用乙腈和其它惰性溶劑的組合物可以控制這種增加的敏 感性。
對(duì)于包含多組分層的結(jié)構(gòu)或者既用蓋板又用底板構(gòu)造的流體網(wǎng)絡(luò)，基 于乙腈疊層的額外好處在于該工藝允許基片對(duì)齊。常規(guī)的強(qiáng)溶劑疊壓易于 滲入聚合物表面、并在涂覆溶劑后的幾秒鐘內(nèi)形成發(fā)粘的粘合表面，與此 不同，乙腈在室溫下可以溫和地軟化表面。當(dāng)兩個(gè)上面具有乙腈的表面在 加壓之前在低溫下接觸時(shí)，操作者可以讓這兩個(gè)表面彼此貼著滑動(dòng)，從而 調(diào)節(jié)它們的對(duì)齊。在表面對(duì)齊之后，然后操作者可以加壓到這些表面上， 從而將它們疊壓在一起。
為了圖解和描述，前面已經(jīng)給出了對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的描述。沒(méi) 有打算窮舉，也沒(méi)打算將本發(fā)明限制到所公開(kāi)的精確形式。按照這里的教 導(dǎo)可以做出許多改進(jìn)和改變。
權(quán)利要求
1.一種微流體裝置，包括其中設(shè)置有多個(gè)通道的基片；能夠保持材料的至少一個(gè)試劑容器；以及分配閥，所述分配閥適合通過(guò)與所述分配閥相連的至少一個(gè)通道可控地將材料流從所述至少一個(gè)試劑容器引導(dǎo)到多個(gè)出口容器。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述基片是其中蝕刻有 所述多個(gè)通道的塑料基片，并且所述至少一個(gè)試劑容器被可取下地結(jié)合到 所述塑料基片的頂面上，從而將材料引到所述多個(gè)通道中的至少一個(gè)。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述分配閥與至少一個(gè) 雙向泵相連，以便通過(guò)致動(dòng)所述泵將材料從所述至少一個(gè)試劑容器輸送到 所述多個(gè)出口容器中的至少一個(gè)。
4 .如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括至少一個(gè)插入物， 它構(gòu)造成適合裝配在至少一個(gè)通道內(nèi)，并且具有與所述材料相互作用的反 應(yīng)表面。
5. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括至少一個(gè)試劑閥， 所述試劑閥具有開(kāi)啟和關(guān)閉狀態(tài)、并且使所述至少一個(gè)試劑容器與所述多 個(gè)出口容器經(jīng)所述分配閥流體相連。
6. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括與至少一個(gè)通道 相連的至少一個(gè)雙向泵。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，雙向泵包括至少三個(gè)可 獨(dú)立致動(dòng)的閥結(jié)構(gòu)，所述閥結(jié)構(gòu)通過(guò)相應(yīng)的通道串聯(lián)。
8. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)通道將第一容 器和第二容器連起來(lái)，并且至少一個(gè)雙向泵適合使所述材料沿朝向第一容 器的第一方向和朝向第二容器的第二方向往返輸送。
9. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括與相應(yīng)通道相聯(lián) 的多個(gè)雙向泵，其中所述分配閥經(jīng)多個(gè)雙向泵中的對(duì)應(yīng)一個(gè)雙向泵與相應(yīng)的通道流體相 連；以及在關(guān)閉狀態(tài)下，所述分配閥基本上防止各通道之間以及至少一個(gè)試劑 容器與通道之間的流體連通。
10. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括適合可取下地結(jié)合到所述基片上的盒體，并使所述至少一個(gè)試劑容器設(shè)置在所述盒體上， 以便將所述材料輸送到設(shè)置在所述基片內(nèi)的多個(gè)通道中。
11. 如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，插入物可取下地裝配在 至少一個(gè)通道的空隙體積內(nèi)，其中，在所述插入物的反應(yīng)表面和空隙體積 的表面之間設(shè)置有間隙，以適合允許所述材料由其通過(guò)。
12. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，空隙體積適合從流體連 接到空隙體積的至少一個(gè)容器的開(kāi)口接收插入物，其中，空隙體積的寬度 至少約等于插入物的寬度。
13. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，空隙體積適合從空隙體 積的開(kāi)口接收插入物，并且設(shè)置有可取下地蓋住所述開(kāi)口的蓋元件。
14. 如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述插入物包括隔膜。
15. 如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述插入物還包括設(shè)置 在所述隔膜的粘合層的孔上方的隔膜片。
16. 如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，孔是下述形狀之一圓 形、以及包含圓形區(qū)域和通向所述圓形區(qū)域的兩個(gè)相反矩形區(qū)域的形狀。
17. 如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述隔膜片被涂敷有化 學(xué)試劑和生物試劑中的至少一種。
18. 如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，隔膜片由硝化纖維、聚 偏氟乙烯、聚苯乙烯和尼龍中的一種制成。
19. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述基片包含多個(gè)疊壓 層，所述多個(gè)通道設(shè)置在至少一個(gè)層中。
20. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述材料是流體材料、 氣態(tài)材料、基本溶于流體材料中的固體材料、糊狀材料、乳狀材料、以及 顆粒懸浮在其中的流體材料中的一種。
21. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括用于調(diào)節(jié)所述材 料溫度的至少一個(gè)加熱元件。
22. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括具有多個(gè)可獨(dú)立致動(dòng)的閥結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)泵；以及能夠氣動(dòng)地致動(dòng)所述閥結(jié)構(gòu)的可編程控制器，用于將材料流從所述至 少一個(gè)試劑容器經(jīng)連接到所述分配閥上的至少一個(gè)通道引導(dǎo)到所述多個(gè) 出口容器。
23. —種微流體裝置，包括 其中設(shè)置有多個(gè)通道的基片；其上設(shè)置有多個(gè)容器的試劑芯片，所述容器用于與所述基片中的所述 多個(gè)通道中的相應(yīng)一個(gè)流體連通；以及管道芯片，用于將流體材料從所述容器經(jīng)所述管道芯片中的多個(gè)輸送 通道輸送到所述基片中的通道。
24. 如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，所述試劑芯片還包括 其中設(shè)置有分配閥的裝載芯片；以及可取下地連接到所述裝載芯片的盒體，所述容器設(shè)置在所述盒體上； 其中所述分配閾將流體材料從所述容器經(jīng)輸送通道引導(dǎo)到所述基片中的 所述多個(gè)通道。
25. 如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，還包括連接到所述試 劑芯片的多個(gè)基片，其中流體材料從所述容器被輸送到設(shè)置在所述多個(gè)基 片中的至少一個(gè)內(nèi)的多個(gè)通道。
26. —種用于進(jìn)行生物化驗(yàn)的方法，包括提供微流體裝置，所述微流體裝置包括基片和設(shè)置在所述基片中的至 少一個(gè)通道；將至少一個(gè)插入物裝配在所述通道內(nèi)；使至少一種流體材料流過(guò)所述通道，從而與所述通道中的插入物接觸；將流體材料抽離所述插入物；以及 檢測(cè)所述插入物上的相互作用。
27. 如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，使至少一種流體材料流 過(guò)所述通道包括致動(dòng)分配閥，以使試劑從試劑容器流到多個(gè)出口容器。
28. 如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，使至少一種流體材料流過(guò)所述通道包括使流體材料沿朝向連接到所述通道的第一容器的第一方 向、以及沿朝向連接到所述通道的第二容器的第二方向反復(fù)地來(lái)回輸送， 其中當(dāng)連接到所述通道的分配閥處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，所述分配閥將流體材料 大致限制在所述通道內(nèi)。
29. 如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，將流體材料抽離所述插 入物包括使流體材料沿朝向連接到所述通道的第一容器的第一方向和朝 向連接到所述通道的第二容器的第二方向中的至少一個(gè)方向流動(dòng)。
30. 如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，還包括將廢物從所述 通道輸送到所述基片上的容器。
31.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，檢測(cè)所述插入物上的相 互作用包括產(chǎn)生與所述插入物的至少一個(gè)樣品對(duì)應(yīng)的顏色強(qiáng)度值。
32. 如權(quán)利要求31所^^的方法，其特征在于，產(chǎn)生顏色強(qiáng)度值包括 使與樣品對(duì)應(yīng)的顏色數(shù)字化，從而產(chǎn)生多個(gè)像素； 對(duì)于多個(gè)像素的相應(yīng)像素提供多個(gè)數(shù)值；以及 求得多個(gè)數(shù)值的平均值，從而提供顏色強(qiáng)度值。
33. 如權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，還包括計(jì)算臨界值， 并且將顏色強(qiáng)度值與臨界值進(jìn)行比較，從而檢測(cè)相互作用。
34. 如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，還包括將顏色強(qiáng)度值 和臨界值中的至少一個(gè)儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。
35. 如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，使用至少一個(gè)陰性對(duì) 照樣品計(jì)算臨界值。
全文摘要
這里描述的系統(tǒng)和方法包括具有多個(gè)互連的微觀特征的微流體芯片，從而提供了用于處理至少一種試劑的可配置流體輸送系統(tǒng)。提供插入物，以便可取下地裝配到芯片的一個(gè)或多個(gè)微觀特征中，其中插入物包括用于與試劑相互作用的位點(diǎn)。如下所述，微流體芯片和插入物提供了高效且精確地進(jìn)行平行化驗(yàn)的方法。
文檔編號(hào)B01L3/00GK101495236SQ200780002511
公開(kāi)日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2007年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月19日
發(fā)明者朋 周, 林肯·揚(yáng) 申請(qǐng)人:奇奧尼公司