本發(fā)明涉及多毛細管電泳設備和其組件。本發(fā)明進一步涉及經(jīng)設計以容納多毛細管電泳設備的多個組件的結構和機構。

背景技術：

毛細管電泳裝置通常提供某些主要組件，其包含例如毛細管陣列、用于將介質提供給毛細管的分離介質源(例如，聚合物)、樣本注射機構、光學檢測器組件、電極和在毛細管的一端上的陽極緩沖源以及在毛細管的另一端上的陰極緩沖源。毛細管電泳裝置大體還提供各種加熱組件和地帶以調節(jié)前述組件中的多個的溫度。調節(jié)這些組件中的多個的溫度可改善結果的質量。

為了在調節(jié)這些組件中的多個的溫度時提供毛細管電泳裝置的主要組件，當前毛細管電泳裝置使用多個結構來容納這些組件，且將這些結構連接或耦合在一起以提供起作用的毛細管電泳裝置。使用多個結構具有劣勢。舉例來說，互連結構中的每一者可需要其自身的溫度調節(jié)機構，因此創(chuàng)建獨立的溫度控制分區(qū)。這些分區(qū)中的每一者接著將需要相關聯(lián)的個別控制機構。此多層結構設計會增加設備中組件的總體數(shù)目，使溫度控制方案變復雜，且增加由于所涉及組件的絕對數(shù)目而導致的組件故障的幾率。圖1展示說明多個溫度控制分區(qū)TCM0到TCM5的一個此類設計。

使用多個互連結構也不是用戶友好的。舉例來說，將分離介質(下文稱為“聚合物”)源附接到毛細管陣列可能很復雜，且每當陣列分開且附接到聚合物源時會有引入氣泡或其它人為產物的風險。此外，用戶而不是制造商通常必須將緩沖源附接到陣列，且必須在毛細管陣列的壽命期間這樣做很多次。

因此需要提供一種毛細管電泳設備，其具有減少的數(shù)目個互連結構以減少必要的加熱地帶的數(shù)目、減少結構的用戶處置、減小組件故障的可能性和減少氣泡和其它人為產物到設備內的引入。

技術實現(xiàn)要素：

在一些實施例中，本發(fā)明涉及一種用于進行毛細管電泳測定的設備。設備可包括毛細管陣列，所述毛細管陣列包括陽極端和陰極端，設置于外殼中的毛細管陣列進一步包括儲液槽，所述儲液槽經(jīng)配置以容納分離介質和陽極緩沖區(qū)。系統(tǒng)也可包括：注射機構，其經(jīng)配置以將樣本傳遞到毛細管陣列的陰極端；以及溫度控制分區(qū)，其中溫度控制分區(qū)經(jīng)配置以控制外殼內部的溫度?；蛘?，注射機構可選自由T注射、電動注射和吸管注射構成的群組。或者，毛細管陣列可為扁平的。或者，毛細管陣列可包含單彎?；蛘撸鈿た纱怪钡囟ㄎ??；蛘?，外殼可水平地定位。或者，注射機構可安裝到外殼?；蛘撸鈿た蔀橛矚ね鈿?。或者，外殼可為柔性聚合物外殼。

在替代實施例中，外殼進一步包括頂板和底板。底板可包括經(jīng)配置以容納毛細管陣列的多個凹槽。

在本發(fā)明的另一實施例中，提供用于進行毛細管電泳測定的設備。設備可包括毛細管陣列，所述毛細管陣列包括陽極端，設置于外殼中的毛細管陣列進一步包括儲液槽，所述儲液槽經(jīng)配置以容納分離介質和陽極緩沖區(qū)。設備也可包括：注射機構，其經(jīng)配置以將樣本傳遞到毛細管陣列；以及溫度控制分區(qū)，其中溫度控制分區(qū)經(jīng)配置以控制外殼內部的溫度?；蛘?，毛細管陣列可進一步包含陰極端。陰極端可設置于外殼外部，且可經(jīng)配置以將樣本傳遞到毛細管陣列。

在另一實施例中，提供用于進行樣本的生物分析的方法。方法包括提供生物分析裝置，所述生物分析裝置包括毛細管套筒、緩沖源、電極、注射機構和注射尖端，所述套筒包括毛細管陣列、聚合物源和注射體積空間，其中電極具有陽極端和陰極端。方法可進一步包含將聚合物從聚合物源裝入到毛細管陣列中以填充陣列。方法可進一步包含激活電極以拉動樣本經(jīng)過注射尖端到注射體積空間中。方法可進一步包含解除激活電極。方法可進一步包含將注射尖端插入到緩沖源中。方法可進一步包含進行樣本的生物分析。

或者，注射機構可為電動注射機構?；蛘撸⑸潴w積空間可鄰近毛細管陣列的樣本入口端。或者，電極陰極端可鄰近毛細管陣列的樣本入口側。或者，電極陽極端可鄰近毛細管陣列的聚合物入口側。

附圖說明

圖1說明多層結構毛細管電泳裝置，其說明多個溫度控制分區(qū)TCM0到TCM5。

圖2說明常規(guī)毛細管電泳設備的部分的示意性表示。

圖3說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的套筒的示意性表示。

圖4描繪根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的毛細管陣列套筒設計。

圖5A到5C描繪根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的毛細管陣列設計。

圖6描繪根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的水平毛細管陣列套筒的示意性內側和俯視圖。

圖7A到7D說明根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的具有外部硬殼的圖6的水平毛細管陣列套筒的不同視圖。

圖8描繪根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的垂直毛細管陣列套筒的示意性內側和前視圖。

圖9A到9C說明根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的具有外部硬殼的圖8的垂直毛細管陣列套筒的不同視圖。

圖10描繪根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的水平毛細管套筒的內部視圖。

圖11A到11C說明根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的圖10的水平毛細管陣列套筒的不同視圖。

圖12A到12C說明根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的安裝于底板上的圖11A到11C的硬殼水平毛細管陣列套筒。

圖13描繪根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的垂直毛細管陣列套筒的示意性內部視圖。

圖14A到14C說明根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的圖13的垂直毛細管陣列套筒的不同視圖。

圖15和16說明根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的柔性消費品裝置。

圖17說明根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的并入到毛細管陣列套筒中的吸管注射機構。

圖18和19說明根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的并入到毛細管陣列套筒中的T注射機構。

圖20和21說明根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的并入到毛細管陣列套筒中的電動注射(EK)機構。

圖22描繪根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的實例毛細管電泳工作流程。

圖23A到23D說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的并入在毛細管套筒中的EK機構的不同視圖。

具體實施方式

為了提供對本發(fā)明的更透徹理解，以下描述闡述許多特定細節(jié)，例如特定配置、參數(shù)、實例等。然而，應認識到，此類描述不意圖作為對本發(fā)明的范圍的限制，而是意圖提供示例性實施例的更好描述。

也應認識到，本文中所描述的方法、設備和系統(tǒng)可以各種類型的系統(tǒng)、儀器和機器(例如生物分析系統(tǒng))來實施。舉例來說，各種實施例可以對多個樣本執(zhí)行毛細管電泳(CE)的儀器、系統(tǒng)或機器來實施。

圖2提供常規(guī)毛細管電泳設備100的部分的基本示意性表示。確切地說，圖2說明毛細管陣列組合件110、電極組件(包含陽極112和陰極114)、聚合物源116、緩沖源118和聚合物引入機構120(說明為注射泵)。如所說明，提供耦合件122以將毛細管陣列組合件110連接到聚合物/緩沖結構130，所述聚合物/緩沖結構包含聚合物源116、緩沖源118、陽極112和注射泵120。如所提供，溫度受控分區(qū)140僅控制所圍封的毛細管陣列組合件110和陰極114。因此，需要額外溫度控制用于聚合物源116和傳遞路徑132。此外，用戶必須將毛細管陣列組合件耦合到聚合物/緩沖結構130。

參看圖3，在某些實施例中，提供套筒200的基本示意性表示，其包括毛細管陣列202、陰極204、電極套管206、聚合物/緩沖源208和聚合物引入機構210(說明為注射泵)。在如此操作時，毛細管的陰極端可設置在套筒外部。存在此情形以使得陰極毛細管端212可從樣本(用于將樣本裝載到毛細管中)(未描繪)移動到緩沖區(qū)(用于將陰極端插入到緩沖區(qū)中)(未描繪)。

在單個套筒200中提供毛細管陣列202、陰極204、聚合物/緩沖源206和聚合物引入機構210具有許多優(yōu)點。舉例來說，此單個套筒200允許通過使用聚合物作為陽極緩沖區(qū)來移除緩沖區(qū)，且提供小體積的此聚合物/緩沖封裝208以剛好放入套筒中，且因此使其成為低利用率物品。聚合物/緩沖儲液槽208可有利地在套筒制造時附接到陣列202，以使得客戶僅需要將整個套筒安裝到毛細管電泳設備中?；蛘?，套筒可被設計成使得客戶僅需要在關閉和安裝套筒之前將聚合物/緩沖儲液槽208附接到陣列202，以使得在陣列和聚合物的壽命期間內，將聚合物/緩沖儲液槽208和陣列202組合。將進一步詳細論述這些和其它優(yōu)點。

下文跟著是套筒的特定元件和相關聯(lián)的優(yōu)點。

圖4描繪根據(jù)各種實施例的毛細管陣列套筒設計。作為實例，圖4說明包括毛細管陣列402和支架套筒404的4-毛細管陣列套筒400。支架套筒經(jīng)說明為矩形，但可具有足夠容納毛細管陣列的任何設計。毛細管陣列可獨立于支架組裝。支架套筒引導套筒組合件內的陣列中的個別毛細管的形狀，以使得形成樣本入口端410、檢測器區(qū)域406和高壓聚合物入口端414。毛細管可通過嵌入到匹配毛細管寬度的支架的底板(下文描述)中的凹槽(下文描述)中而保持在適當?shù)奈恢?。舉例來說，支架可包括非導電材料，例如耐熱性、低熒光塑料、氧化鋁、陶瓷或玻璃。

圖4也提供毛細管陣列402，其分別在樣本入口410(鄰近套管電極412)和相反聚合物壓力填充端414(鄰近高壓接頭連接器408)處從套筒突出。圖4套筒具有扁平、矩形形狀，且可在垂直定向上操作，其中樣本存在于例如在微型板中排列的管中，其中從套筒下方經(jīng)由從套筒的樣本入口端突出的毛細管/電極的所說明線性陣列注射樣本。

圖4的套筒設計也在非外圍毛細管的路徑中提供輕微的旋轉(未圖示)以維持相等的分離距離X(注射到檢測)。在所說明套筒的樣本注射端414處的毛細管到毛細管距離X可取決于固定樣本的微型板類型來配置。舉例來說，對于標準384孔樣本微型板，在樣本注射端處的毛細管到毛細管距離可為4.5mm(兼容w/標準384孔微型板格式)，且在檢測器和聚合物凝膠塊壓力端處壓縮得最緊(大約0.360mm毛細管中心到中心)。再次，取決于樣本板格式和尺寸，在任一端處的毛細管到毛細管距離可能更大或更小。然而，在任一端處的距離可進一步取決于例如套筒設計和尺寸、毛細管的數(shù)目和檢測器區(qū)域。

圖5A到5C描繪根據(jù)各種實施例的毛細管陣列500。毛細管陣列包括多個方形柔性熔融硅石毛細管502，其可個別地裝有注射針形狀的不銹鋼電極以執(zhí)行電動樣本注射(下文更詳細論述)。個別毛細管的注射端可膠合到充當電動樣本注射的入口電極的不銹鋼套管的內孔中。這允許重復地同時注射樣本。在聚合物凝膠塊處，毛細管陣列500的高壓端形成為在高壓、矩形連接器504(參見圖5A)內部固定的帶狀形狀，從而允許經(jīng)由高壓將篩分聚合物的黏稠溶液從聚合物凝膠塊引入到陣列中。陣列組合件中的所有毛細管通常具有相等長度，如從注射電極到凝膠塊接頭中的毛細管的端所測量。舉例來說，10cm總毛細管長度可對應于8cm注射到檢測毛細管陣列長度。

再次參看圖4的支架套筒404，支架套筒可具有扁平矩形布局，其具有背面底板506(參見圖5B)。底板可抵靠著溫度受控加熱器/冷卻器(未圖示)放置，所述溫度受控加熱器/冷卻器經(jīng)設計以達到測序片段的聚合物凝膠分離所必需的溫度，且替代地支持亞環(huán)境溫度分離，例如單鏈構象多態(tài)性(SSCP)。相對于允許更佳光學檢視的薄頂板或套筒板508(參見圖5B)，底板可能很厚。

套筒404可執(zhí)行從任何標準微型板中進行注射，所述微型板包含，但不限于，96、384和1536孔微量滴定板。舉例來說，在注射端處的毛細管到毛細管間距可經(jīng)配置以與標準384孔板(例如，4.5mm間距)或1536孔板(例如，2.2mm間距)兼容。

套筒的總寬度(類似毛細管間距)可例如通過陣列中毛細管的數(shù)目和樣本板格式以及其它因素來確定。再次，對于標準384孔微型板，每一毛細管距離保持處于標準4.5mm間距，4-毛細管套筒的寬度可例如最小約為4x 4.5＝18mm。套筒的長度大體上是由毛細管的長度確定。舉例來說，考慮到突出端，8cm分離距離陣列的套筒的長度可約為10cm。

應注意，歸因于存在于圖4的套筒404中的扁平光學界面，檢測將不需要折射率匹配的液體。此外，圖5B的頂板508中的凹口切塊可允許檢測系統(tǒng)到檢測區(qū)域406中的毛細管帶的直接光接入。

再次參看圖4的套筒404，儀器的聚合物/緩沖結構(參見圖2和3的聚合物/緩沖結構)可經(jīng)由從套筒突出的高壓連接器噴嘴408連接到套筒的聚合物端414。在給定垂直定向的情況下，可借助于附接到聚合物/緩沖結構的線來平衡在操作期間套筒的頂部和底部之間的流體動力壓力，導致陽極儲液槽在電泳期間與陰極緩沖儲液槽齊平。

參看圖5C，可制造套筒以包含導引毛細管路徑的凹槽510。這些凹槽可經(jīng)由標準微流體芯片技術在底板506中開槽，所述微流體芯片技術例如微機械加工、蝕刻或壓印和在毛細管陣列嵌體之后用頂板密封(熔融)?；蛘?，遵照毛細管路徑切出槽道的粘附層可夾在底板506(例如，玻璃底板)與頂板508之間，以達成相同毛細管路徑效果。

根據(jù)各種實施例的圖4和5中所說明的套筒組件和設計具有許多優(yōu)點。一個優(yōu)點是毛細管陣列500的組裝可模塊化404，且與套筒支架制造分離。另一優(yōu)點是套筒允許供較高密度樣本管格式使用，因此允許較小的樣本大小、更緊湊的設計、樣本盤的較小占據(jù)面積以及(最終結果)較小毛細管電泳設備。

不管是垂直地定向還是水平地定向，扁平套筒設計在與適當樣本注射機構(例如，下文更詳細論述的吸管注射、T注射和電動注射)組合時，按需要消除注射到檢測區(qū)域中的過度毛細管彎折或彎曲路徑，以使得陣列的陰極端可凹陷到樣本、管或孔板中。毛細管中的彎折可增加帶色散，且因此可影響結果的質量。即使是毛細管彎曲以處理樣本的設計，出于所述目的使用單彎仍可能具有優(yōu)勢。此外，使具有硬殼的套筒具有彎曲的造型可有利地防止客戶不得不彎折毛細管。

扁平毛細管或槽道也可消除陽極和陰極緩沖區(qū)之間的任何高度差異。高度差異可導致聚合物的虹吸，這會導致帶增寬，且又可影響結果的質量。

下圖6到14說明套筒的其它實施例，所述套筒進一步包含嵌入式聚合物/緩沖結構(例如，儲液槽)。

圖6描繪根據(jù)各種實施例的水平毛細管陣列套筒600的示意性內側和俯視圖。套筒包括毛細管陣列602和聚合物/緩沖儲液槽604，其中聚合物可充當用于毛細管的聚合物和陽極緩沖區(qū)兩者。套筒包含注射到檢測區(qū)域中的單彎606以允許樣本入口/陰極端608接入樣品源610以用于裝載。接入也可允許毛細管清潔劑(例如，水)和電泳的緩沖區(qū)。套筒的設計提供毛細管路徑的至少80％的溫度控制。

圖7A到7D說明具有外部硬殼702的圖6的水平毛細管陣列套筒600的不同視圖。圖7A為具有套筒殼702和暴露的陰極側毛細管端704的水平毛細管陣列套筒600的透視圖。圖7B為具有透明套筒殼706的透視圖。圖7C為透明套筒殼706的俯視圖。圖7D為側視圖透明套筒殼706。

圖8描繪根據(jù)各種實施例的垂直毛細管陣列套筒800的示意性內側和前視圖。套筒包括毛細管陣列802和聚合物/緩沖儲液槽804，其中聚合物充當用于毛細管的聚合物和陽極緩沖區(qū)兩者。套筒包含在注射到檢測區(qū)域中的單彎806以允許光學檢測區(qū)域808的定向，同時提供樣本入口/陰極端810到樣品源812的接入以用于裝載。接入也可允許毛細管清潔劑(例如，水)和電泳的緩沖區(qū)。套筒的設計提供毛細管路徑的至少80％的溫度控制。

圖9A到9C說明具有外部硬殼的圖8的垂直毛細管陣列套筒800的不同視圖。圖9A為具有透明套筒殼814和鄰近96孔微型板820的孔的暴露的樣本入口/陰極毛細管端810的垂直毛細管陣列套筒的透視圖。圖9B為具有透明套筒殼814的前視圖。圖9C為透明套筒殼814的側視圖。

圖10描繪根據(jù)各種實施例的水平毛細管陣列套筒1000的示意性內部視圖。套筒包括毛細管陣列1010和聚合物/緩沖儲液槽1020，其中聚合物充當用于毛細管的聚合物和陽極緩沖區(qū)兩者。套筒包含扁平毛細管路徑(參見側視圖)，同時仍提供樣本入口/陰極端1030到樣品源1040的接入以用于裝載。接入也允許毛細管清潔劑(例如，水)和電泳的緩沖區(qū)。通過提供扁平毛細管路徑(在注射到檢測區(qū)域中不彎折以接入樣本)，套筒可從具有垂直定向的樣本孔板接入樣本。套筒的設計提供毛細管路徑的至少80％的溫度控制。

圖11A到11C說明具有外部硬殼和罩殼以保護毛細管的暴露的樣本入口/陰極端1030的圖10的水平毛細管陣列套筒1000的不同視圖。圖11A為具有套筒殼1050的水平毛細管陣列套筒的透視圖。圖11B為具有透明套筒殼1060的前視圖。圖11C為透明套筒殼1060的側視圖。

圖12A到12C說明安裝于底板1070上的圖11A到11C的硬殼水平毛細管陣列套筒1000。圖12A為在與底板1070對齊之前的水平毛細管陣列套筒1000的透視圖。圖12B為在附接到底板之后的水平毛細管陣列套筒的透視圖。圖12C為接入96孔微型板1080的組合式套筒/底板的透視圖。

圖13描繪根據(jù)各種實施例的垂直毛細管陣列套筒1300的示意性內部視圖。套筒包括毛細管陣列1310和聚合物/緩沖儲液槽1320，其中聚合物充當用于毛細管的聚合物和陽極緩沖區(qū)兩者。套筒包含扁平毛細管路徑(參見側視圖)，同時仍提供樣本入口/陰極端1330到樣品源1340的接入以用于裝載。接入也允許毛細管清潔劑(例如，水)和電泳的緩沖區(qū)。通過提供扁平毛細管路徑(在注射到檢測區(qū)域中不彎折以接入樣本)，套筒可從套筒下方的樣本孔板接入樣本。套筒的設計提供毛細管路徑的至少80％的溫度控制。對于垂直毛細管陣列套筒，為了使得聚合物不會歸因于重力而沿著毛細管向下移動，可在毛細管陣列的頂部使用壓力控制機構(未描繪)以防止壓頭。

圖14A到14C說明具有外部硬殼和暴露的樣本入口/陰極毛細管端1330的圖13的垂直毛細管陣列套筒1300的不同視圖。圖14A為具有套筒殼1350和鄰近96孔微型板1360的孔的暴露的樣本入口/陰極毛細管端1330的垂直毛細管陣列套筒1300的透視圖。圖14B為具有透明套筒殼1370的透視圖。圖14C為透明套筒殼1370的前視圖。

除提供以上優(yōu)點以外，此組合式毛細管陣列/聚合物源套筒設計有利地允許通過使用聚合物作為陽極緩沖區(qū)來移除緩沖區(qū)，且提供小體積的此聚合物/緩沖封裝以剛好放入套筒中，且因此使其成為低利用率物品。在套筒中包含聚合物/緩沖儲液槽的另一優(yōu)點是在套筒制造時附接到陣列時，客戶僅需要將整個套筒安裝到毛細管電泳設備中。另一優(yōu)點是即使在被設計成使得客戶僅需要在關閉和安裝套筒之前將聚合物/緩沖儲液槽附接到陣列時，在陣列和聚合物兩者的壽命期間內使用套筒，以使得可一次性地替換整個套筒，而不是作為個別部分。此外，組合式套筒有利地提供用于毛細管和聚合物/緩沖區(qū)的單個溫度控制分區(qū)，其比多組件/多分區(qū)裝置更容易控制。這也允許溫度控制較高百分比的毛細管路徑，這又保持聚合物處于恒定溫度。

圖15和16說明根據(jù)各種實施例的容納毛細管電泳設備中的外殼的多個毛細管的柔性消費品裝置。圖15說明具有毛細管陣列1510的扁平柔性消費品裝置1500，所述毛細管陣列具有從流體端口1530延伸到環(huán)繞樣本入口/陰極毛細管端1520的鋼管連接器1540(下文論述)的毛細管長度，所述樣本入口/陰極毛細管端平行于毛細管長度的間隔開部分。此扁平形狀可為運到用戶的形狀或裝載在毛細管電泳設備上的最終形狀。流體端口1530提供對聚合物的接入。提供檢測窗1550以用于光接入。提供位置對準特征1560以用于與毛細管電泳設備對齊。提供嵌入式高電壓觸點1570和鋼管終端1540以用于電動樣本裝載和電泳性能。消費品可由導熱電絕緣柔性聚合物1580制成以在出于柔性用途提供所要可彎性時提供必要柔性。

圖16說明裝載的彎曲柔性消費品裝置1600的實例，其彎曲以符合與相關聯(lián)的毛細管電泳設備的設計相稱的特定要求形狀。在圖16的狀況下，樣本入口/陰極毛細管端1620彎折以允許垂直樣本裝載。

設置于相容封裝中的柔性消費品裝置(例如圖15和16中所說明)有利地符合多種需求，而不用建立更龐大的布置。消費品可基于其操縱以符合用戶偏好的要求的能力假定圖6到14中所說明的毛細管定向中的任一者(以及其它變體)。此外，基于薄設計和所使用的材料，消費品也使自身良好地適應熱分配以及電絕緣。此外，消費品的相容性質允許其同時具有水平部分以避免流體靜壓差和垂直部分以用于樣本注射。此外，可擴展模制結構以容納機載聚合物/緩沖源，以提供具有由較早論述的組合式套筒提供的許多優(yōu)點的組合式柔性消費品設計。

圖17描繪根據(jù)各種實施例的并入到水平毛細管陣列套筒1700中的吸管注射機構1710的實例。具有吸管注射機構的套筒包含用于清潔吸管注射機構的機載服務站1720、吸管注射機構的存儲區(qū)以及在電泳期間使用的緩沖存儲區(qū)。吸管注射機構可允許在遠程位置1790接入樣品源1730。接入也可允許毛細管清潔劑(例如，水)和套筒的遠程緩沖區(qū)。吸管注射機構1710可使用任何機械泵機構1740以抽取和注射其中所含有的含量，包含例如正排量泵。通過提供到吸管含量的遠程接入，樣本入口/陰極毛細管端1750不暴露于套筒1700外部。這允許從注射到檢測的毛細管陣列1760的路徑的完全溫度控制。圖17的套筒1700還包含光接入1770和聚合物/緩沖儲液槽1780。

圖18描繪根據(jù)各種實施例的并入到水平毛細管陣列套筒1800中的T注射機構1810的實例。毛細管陣列套筒1800還包含毛細管陣列1820、聚合物/緩沖儲液槽1830。光學檢測區(qū)域1840、樣本入口/陰極毛細管端1850和頂蓋入口/尖端1860。

圖19更詳細地描繪T注射機構1810。T注射機構可包括鄰近樣本入口/陰極毛細管端1850的注射裝置1910、鄰近樣本入口/陰極毛細管端的注射毛細管1920(在電泳中任選)、電極1930和與注射裝置1910、樣本入口/陰極毛細管端1850、注射毛細管1920和電極1930相交的注射體積空間1940。T注射機構可進一步包含感測樣本體積何時改變的反饋機構(未描繪)。注射裝置視需要與噴射器毛細管一起接入樣本、毛細管清潔劑(例如，水)或緩沖區(qū)(參見圖18的元件1870)以執(zhí)行電泳。T注射機構可允許接入樣本、毛細管清潔劑(例如，水)和鄰近套筒1800的緩沖區(qū)而不會使樣本入口/陰極毛細管端1850暴露于環(huán)境。T注射機構可使用任何泵機構來抽取和注射其中所含有的含量，包含例如真空或注射泵。T注射機構的配置因此允許從注射到檢測的毛細管路徑的完全溫度控制。

圖20描繪根據(jù)各種實施例的并入到水平毛細管陣列套筒2000中的電動注射(EK)機構2010的實例。毛細管陣列套筒2000包含毛細管陣列2020、聚合物/緩沖儲液槽2030、光學檢測區(qū)域2040、樣本入口/陰極毛細管端2050和毛細管入口/尖端2060。

圖21更詳細地描繪EK機構2010。EK機構可包括鄰近樣本入口/陰極毛細管端2050的注射毛細管2110(在電泳中任選)、用于陽極注射的電極2120、機電連接器2130(例如，MEM連接器)和與樣本入口/陰極毛細管端2050、注射毛細管2110和電極2120相交的注射體積空間2140。陽極-注射電極視需要與噴射器毛細管一起接入樣本、緩沖區(qū)或毛細管清潔劑(例如，水)以執(zhí)行電泳(參見圖20的元件2070)。EK機構可允許接入樣本、毛細管清潔劑(例如，水)和鄰近套筒2000的緩沖區(qū)，而不會使樣本入口/陰極毛細管端2050暴露于環(huán)境。EK機構的配置因此允許從注射到檢測的毛細管路徑的完全溫度控制。

圖22描繪根據(jù)各種實施例的使用EK機構的毛細管電泳(CE)工作流程2200的實例。在此實例中，圖20和21的EK機構的特征將僅用于參考。在步驟2210開始，將聚合物再裝入到毛細管陣列2020中以使CE系統(tǒng)準備好CE運行。在聚合物填充陣列之后，樣本2070準備好裝載到EK機構的注射體積空間2140中。在步驟2220，陰極和陽極-注射電極的激活將樣本拉動到鄰近毛細管陣列2020的樣本入口/陰極毛細管端2050的注射體積空間2140中。一旦將足夠的樣本體積裝載到空間2140中，便在步驟2230解除激活陽極-注射電極2120。在解除激活電極之后，在步驟2240將注射毛細管尖端2060插入到緩沖溶液2070中。此時，可開始CE運行(步驟2250)。

圖23A到23D說明根據(jù)各種實施例的并入到具有外部硬殼和暴露的注射毛細管端的水平毛細管陣列套筒2300中的EK機構2010的不同視圖。圖23A為具有套筒殼2310和暴露的注射毛細管端2320的水平毛細管陣列套筒2300的透視圖。圖23B為具有透明套筒殼2340的透視圖。圖24C為透明套筒殼2340的俯視圖。圖24D為透明套筒殼2340的前視圖。

應注意，雖然所描述的注射方法中的每一者例示為具有水平毛細管陣列套筒，但所描述的注射方法中的每一者可用所描述的毛細管陣列套筒設計中的任一者更換，而不管其形狀、設計、硬度或柔性。此外，盡管圖6到14的套筒設計中的每一者經(jīng)描繪具有硬殼罩殼，但這些套筒設計中的每一者可以任何其它涵蓋的罩殼包覆，包含，但不限于，軟殼罩殼和柔性聚合物模制品。

上文已描述本發(fā)明的各種實施例。應了解，這些實施例僅借助于實例呈現(xiàn)，且不加限制。相關領域的技術人員應了解，可在不脫離如權利要求書中所定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下在上述實施例的形式和細節(jié)方面作出各種變化。因此，本發(fā)明的廣度和范圍不應受到上述示例性實施例中任一實施例限制，而應僅根據(jù)以下權利要求書及其等效物界定。