專(zhuān)利名稱(chēng)：微流控裝置與宏流控裝置的接口裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于化學(xué)、生物學(xué)、以及生物化學(xué)處理或反應(yīng)的微流控電路領(lǐng)域。更具體地，公開(kāi)了微流控裝置與宏流控裝置的接口裝置及方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，制藥、生物技術(shù)、化學(xué)以及相關(guān)工業(yè)已逐漸地采用了包含用于執(zhí)行各種反應(yīng)及分析的微室以及管路結(jié)構(gòu)的裝置。這些通常稱(chēng)為微流控裝置的裝置允許減小需要進(jìn)行試驗(yàn)的試劑及樣品的體積。其還能夠使大量的不需人工干預(yù)的、以非?？深A(yù)測(cè)以及可重復(fù)的方式進(jìn)行的并行反應(yīng)或系列反應(yīng)成為可能。因此，微流控裝置是有望實(shí)現(xiàn)微全分析系統(tǒng) (微-TAS)的裝置，其定義為具有傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室功能的微型化裝置。通常，所有對(duì)微-TAS裝置的嘗試可體現(xiàn)在兩個(gè)方面根據(jù)導(dǎo)致流體輸送的力以及根據(jù)用于引導(dǎo)流體流動(dòng)的機(jī)制。前者稱(chēng)為馬達(dá)。后者稱(chēng)為閥，且構(gòu)成邏輯或模擬致動(dòng)器，其對(duì)大量基本操作是必要的，該基本操作諸如流體的容積定量、流體的混合、將一套流體入口連接至一套流體出口、以足夠緊密的方式密封容器(根據(jù)應(yīng)用封接至氣體或液體通道) 以允許流體存儲(chǔ)、以及調(diào)節(jié)流體流動(dòng)速度。閥與馬達(dá)在微流控網(wǎng)絡(luò)上的組合使微-TAS成為可能的且有用的，這種組合輔之以裝載該裝置的輸入構(gòu)件以及測(cè)量分析結(jié)果的讀出構(gòu)件。流體處理裝置(也稱(chēng)為流體處理器)、分配裝置、樣品裝載機(jī)器人、復(fù)合分配器、分配構(gòu)件、移液器、以及吸移器工作站的用途是從一個(gè)流體存儲(chǔ)器傳送流體、尤其是液體至另一個(gè)流體存儲(chǔ)器。因此，根據(jù)其在處理中的作用，典型的流體處理過(guò)程中的部件可分為三類(lèi)(i)初始流體存儲(chǔ)源，( )傳送流體的構(gòu)件，以及(iii)流體存儲(chǔ)器中的容器，流體移動(dòng)至該容器。一般地說(shuō)，由于分配操作可由配備有諸如移液器或類(lèi)似裝置的特定工具的操作員執(zhí)行，不總是嚴(yán)格地需要自動(dòng)分配裝置。但是，可根據(jù)其整體特性，例如操作速度、性能、成本、污染問(wèn)題以及多用性來(lái)描述所有的分配裝置。流體處理裝置的期望需求為盡可能高的速度(以獲得高生產(chǎn)率，且允許以例如溫度以及試劑活性等的同樣的條件來(lái)執(zhí)行試驗(yàn))、源與容器間最小的污染、最小的固定成本以及每個(gè)分配操作(可消耗)的最小成本、性能(配量的精度、能夠分配的體積范圍、足跡等)以及多用性(多制式兼容性、執(zhí)行的操作類(lèi)型、源與容器的自動(dòng)識(shí)別等)。所有已有的流體處理裝置滿足或部分解決了這些需求，且使用者根據(jù)特定的應(yīng)用以及實(shí)驗(yàn)室環(huán)境進(jìn)行選擇。作為環(huán)境異質(zhì)的，分配儀器(尤其是當(dāng)其用于流體存儲(chǔ)構(gòu)件時(shí)) 顯著不同，且采用不同的技術(shù)一次性吸頭以及抽吸構(gòu)件、浸入流體的金屬針、吸液針以及隨后的沖洗以及清洗操作、泵以及管道系統(tǒng)、通過(guò)壓電或其它機(jī)械方式排出液滴的。分配技術(shù)相關(guān)的基礎(chǔ)架構(gòu)及其自動(dòng)化程度也從制藥工業(yè)中用于化合物庫(kù)管理的復(fù)雜設(shè)施到簡(jiǎn)單的手持裝置而大不相同。向心裝置是微流控裝置的特殊的一類(lèi)，微流控裝置以如下方式繞旋轉(zhuǎn)軸而自旋 向心加速度在微流控裝置自身上以及包含在微流控裝置內(nèi)的任意流體上生成明顯的離心力。離心力在徑向上充當(dāng)馬達(dá)，如果角動(dòng)量變化，離心力在切線方向上充當(dāng)馬達(dá)。但是，這種力同時(shí)施加在包含于微流控裝置內(nèi)的任意物質(zhì)上，包括包含于入口內(nèi)的流體。在大部分向心微流控裝置中(例如那些由Gyros AB、 Tecan AG、Burstein Technologies公司開(kāi)發(fā)的)，例如，微流控裝置具有圓盤(pán)形狀，且旋轉(zhuǎn)軸垂直于正面并穿過(guò)圓盤(pán)的中心。

發(fā)明內(nèi)容
本公開(kāi)涉及的是流控板，通過(guò)放置微流控部件以及宏流控部件來(lái)調(diào)節(jié)流體流，該微流控部件及宏流控部件最初被分離為流體連通。這兩個(gè)部件相連接的時(shí)間以及這樣的流體連通的位置為任意的且能夠在外部確定。因此，本公開(kāi)描述了無(wú)限量的虛擬閥，所有的虛擬閥初始為關(guān)閉狀態(tài)，但可在不需要預(yù)定的且任意順序的多個(gè)位置處隨時(shí)打開(kāi)。當(dāng)根據(jù)本公開(kāi)的虛擬閥關(guān)閉時(shí)，流體、氣體或固體及其混合物可包含于第一宏流控部件中。一旦虛擬閥被打開(kāi)，通過(guò)至少一個(gè)微流控部件，至少一個(gè)或更多個(gè)另外的微流控或宏流控部件的連通成為可能。不論流體、氣體或固體及其混合物將流入另外的部件中到什么程度以及以什么樣的速度流入，都取決于作用于流體、氣體、或固體及其混合物的力， 以及流動(dòng)通過(guò)閥部件受到的阻礙。在微流控電路中，可通過(guò)使用機(jī)械微型泵、電場(chǎng)，應(yīng)用聲能、外部壓力、或者向心力來(lái)實(shí)現(xiàn)流體傳遞。根據(jù)本公開(kāi)的閥不依賴(lài)于流體傳送機(jī)制，且因此與任意上述流體傳送方式相兼容，但不限于此。因此，本公開(kāi)的一個(gè)方面為用于處理生物或化學(xué)流體的設(shè)備，包括微流控基底以及宏流控基底，微流控基底包括多個(gè)微流控部件或結(jié)構(gòu)，宏流控基底包括多個(gè)與微流控部件或結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的宏流控部件或結(jié)構(gòu)?？深A(yù)想到的，在不超出本公開(kāi)的范圍內(nèi)，本發(fā)明的設(shè)備可進(jìn)一步包括另外的基底層。根據(jù)本公開(kāi)，這些另外的基底層可包含多個(gè)流控通道、腔室、 以及操作部件或結(jié)構(gòu)，例如透鏡和過(guò)濾器。在每個(gè)基底層之間，材料層或穿孔層可將多個(gè)微流控部件或結(jié)構(gòu)與多個(gè)宏流控部件或結(jié)構(gòu)或另外的部件或結(jié)構(gòu)隔開(kāi)。材料層的結(jié)構(gòu)可為均質(zhì)的或異質(zhì)的，例如包括多層以及涂覆層。根據(jù)本發(fā)明，材料層或穿孔層可由諸如聚甲基丙烯酸甲酯(以下稱(chēng)為PMMA) 的高分子化合物或諸如低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯 (HDPE)、聚酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂(PETG)、聚苯乙烯 (PS)、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、環(huán)烯烴均聚物(COP)、環(huán)烯烴共聚物(COC)等其它材料構(gòu)成。這些聚合物可單獨(dú)使用或彼此組合使用。優(yōu)選使用聚合物是因?yàn)槠浔阌谑褂煤椭苽?。?yīng)清楚，其它的選擇，例如具有或不具有額外的表面處理的金屬箔也是可行的。材料層可進(jìn)一步包括熒光染料或其它類(lèi)似的材料或?qū)樱渚哂袑?duì)預(yù)選的電磁輻射的吸收特性。通過(guò)已知的改變而發(fā)生吸收作用，例如那些包括金屬箔的光吸收過(guò)濾器中所使用的，或通過(guò)改進(jìn)表面光學(xué)特性(η折射率以及k消光系數(shù))，或通過(guò)例如粗糙度的其它表面特性的方式，通過(guò)這種方式吸收足夠量的預(yù)選的電磁能，其結(jié)果是穿孔。其它技術(shù)可利用例如炭黑粒子、染料乳劑、懸浮液或納米晶體的吸光小球。此外，反射層、極性變化層、波長(zhǎng)移位層可用于增強(qiáng)電磁能的吸收效率。本公開(kāi)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于微流控電路中虛擬閥的極端緊湊以及靈活性，這允許最大化用于流體的存儲(chǔ)、培養(yǎng)、以及反應(yīng)發(fā)生的表面。通過(guò)調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)位置、功率、以及電磁輻射生成裝置的脈沖持續(xù)時(shí)間，虛擬閥的尺寸還能夠適用于各種尺寸的電路，下至繞射極限或更低。當(dāng)微流控電路中需要層流時(shí)，虛擬閥橫截面應(yīng)近似與互相連 接的毛細(xì)管的橫截面相匹配。在本公開(kāi)的另一個(gè)方面為一種用于根據(jù)本領(lǐng)域已知的相同的樣品、試劑、生物樣品、或流體體積執(zhí)行反應(yīng)、試驗(yàn)、處理、或程序的設(shè)備或流控板。該設(shè)備可包括微流控基底、 宏流控基底以及位于微流控基底與宏流控基底之間的材料層或膜層，微流控基底包括至少一個(gè)微流控結(jié)構(gòu)，宏流控基底包括至少一個(gè)與微流控基底內(nèi)的微流控結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的宏流控結(jié)構(gòu)，該材料層或膜層形成每個(gè)微流控結(jié)構(gòu)與宏流控結(jié)構(gòu)的接口。該設(shè)備可進(jìn)一步包括電磁輻射生成裝置，用于生成指向材料層的電磁輻射。該電磁生成構(gòu)件可允許材料層或膜層在微流控結(jié)構(gòu)與宏流控結(jié)構(gòu)的接口處穿孔，以允許微流控結(jié)構(gòu)和/或宏流控結(jié)構(gòu)處于流體連通，而不會(huì)被破壞或?qū)嵸|(zhì)上改變流控板內(nèi)的生物樣品或流體。這滿足了靈活的可編程流體處理裝置將微流控及宏流控接口的要求。反應(yīng)中涉及的流體的選擇，可例如在協(xié)議執(zhí)行期間實(shí)時(shí)進(jìn)行。特定的微流控結(jié)構(gòu)或電路和/或特定的宏流控結(jié)構(gòu)的功能可配置于流控板中，以執(zhí)行對(duì)選定樣品或生物樣品的期望的試驗(yàn)、反應(yīng)、或程序?？深A(yù)想到的，在不超出本發(fā)明的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域已知的任意微流控、宏流控、或流控試驗(yàn)、反應(yīng)、或程序能夠配置于該板內(nèi)， 以獲得期望的功能。例如，可預(yù)想到的，本領(lǐng)域已知的處理同樣的體積的核酸或生物樣品所必須的一個(gè)或更多個(gè)步驟及處理可并入該板中，例如DNA提取、DNA純化、DNA切變、聲處理、 DNA端修復(fù)、聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)、定量多聚酶鏈反應(yīng)(qPCR)、基于PCR的連接反應(yīng)以及酶反應(yīng)。應(yīng)理解，這些處理不限于均相，可包括珠操縱、過(guò)濾、凝膠電泳、毛細(xì)管電泳、切口平移、 樣品曝光于涂覆表面(ELISA)、液體曝光于圖案表面(例如陣列等)。例如，宏流控基底可包括容納試劑、樣品、生物樣品等用于執(zhí)行期望的的腔室。宏流控基底內(nèi)的腔室可包括但不限于至少一個(gè)純化腔室，其可包含但不限于二氧化硅珠、熔塊、鍍膜珠滴、離子交換樹(shù)脂、以及整塊材料等；保持腔室；混合腔室；聲處理腔室；分餾腔室；反應(yīng)腔室；凝膠電泳腔室；PCR反應(yīng)腔室以及DNA定量腔室。宏流控基底內(nèi)的腔室可與微流控基底內(nèi)的微流控結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)，使得宏流控結(jié)構(gòu)內(nèi)的腔室可被置于與宏流控基底和/ 或微流控基底內(nèi)的另外的腔室流體連通。在本公開(kāi)的另一個(gè)方面，流控板內(nèi)的腔室可預(yù)裝載有并密封有樣品、試劑、生物樣品等于其中。板的預(yù)裝載的目的為允許使用者簡(jiǎn)單地添加使用者期望在板中處理的樣品、 試劑、生物樣品等。這允許板內(nèi)的樣品、試劑、生物樣品等等的自動(dòng)化處理。在一個(gè)實(shí)例中， 宏流控基底可預(yù)裝載有本領(lǐng)域已知的任意樣品、試劑、生物樣品等，諸如電泳凝膠、純化塔部件(例如二氧化硅珠)、本領(lǐng)域已知的任意緩沖劑、PCR混合物、引物、酶、銜接子、dNTP、以及DNA梯，但不限于此。
執(zhí)行生物及化學(xué)操作的一些優(yōu)點(diǎn)在以下描述中通過(guò)用于測(cè)序的核酸庫(kù)的制備為例顯示。應(yīng)理解，有關(guān)的方法和設(shè)備的應(yīng)用不限于本處理，在其成分和原理上其代表各種生物、生物化學(xué)、或化學(xué)應(yīng)用，例如分子診斷測(cè)試、腫瘤或初生組織或流體的基因材料的純化和提取、體液或組織上執(zhí)行的病毒實(shí)驗(yàn)、生物樣品內(nèi)及其它材料例如食物或水中的細(xì)菌檢測(cè)或定量、環(huán)境污染監(jiān)測(cè)、法律目的的法證檢測(cè)、農(nóng)業(yè)寄生物監(jiān)測(cè)等、活體年齡測(cè)定。在根據(jù) 本公開(kāi)的流控板的一個(gè)實(shí)施例中，處理核酸片段庫(kù)可引起更多有效的處理。普遍地，核酸片段庫(kù)的制備需要多個(gè)通過(guò)調(diào)制機(jī)分別執(zhí)行的步驟，例如制備并將液體從一個(gè)容器傳送至另一個(gè)，用多種不同裝置反應(yīng)、混合、純化、培養(yǎng)等。通過(guò)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的使用，調(diào)制機(jī)僅需要添加核酸片段庫(kù)待制備的樣品，且所有附加步驟可在板內(nèi)執(zhí)行。因此，本發(fā)明的實(shí)施例提高了執(zhí)行期望的處理或程序的效率，消除了處理或程序中的人為錯(cuò)誤的可能性，最小化了外部污染樣品的可能性，最小化了污染環(huán)境的可能性，并允許板內(nèi)樣品進(jìn)行精確的可重復(fù)測(cè)量。此外，板可具有輸入口及輸出口，該輸入口及輸出口通過(guò)使用膜層而密封。在藥物開(kāi)發(fā)中，在裝載試劑和實(shí)際試驗(yàn)的操作之間使用標(biāo)準(zhǔn)的微孔板時(shí)，例行地使用膜層來(lái)覆蓋輸入口與輸出口。膜層防止了污染，且減少了流體的蒸發(fā)量，其結(jié)果是改變了其濃度，因此改變了試驗(yàn)及處理?xiàng)l件。密封膜可為聚合物層、金屬層或兩者的組合物。膜可通過(guò)另外的壓敏或熱敏粘合劑而涂覆，但膜本身也能夠呈現(xiàn)固有的粘合特性。此外，膜可為與置于板的微流控與微流控基底之間的穿孔膜相同的穿孔膜。加熱密封為一種與試劑特別兼容的選擇，且其用于暫時(shí)密封(避免蒸發(fā)的可剝離的膜)以及永久密封(長(zhǎng)期存儲(chǔ)，保證樣品完整性，例如藥品包裝)。其它密封選擇的實(shí)施例包括能夠由針或尖端刺穿、允許分配期間流體的流通但防止流體分配后的氣體流通的膜的使用。此外，包含于密封的儲(chǔ)藏器或腔室內(nèi)的液體能夠被傳送至微流控或宏流控結(jié)構(gòu)內(nèi)，而不需要打開(kāi)密封。因此，預(yù)裝載有試劑的單獨(dú)的板能夠被直接處理而不需要打開(kāi)密封的儲(chǔ)藏器，因此能夠永久密封。事實(shí)上，儲(chǔ)藏器或腔室能夠與微流控或宏流控結(jié)構(gòu)在板內(nèi)通過(guò)打開(kāi)兩條路線(其中一條為液體流動(dòng)所需要的，第二條為氣體、典型的為空氣的流動(dòng)所需要的)而流體連通，以防止在儲(chǔ)藏器內(nèi)減壓，這可防止液體被抽出。使用該方法，使得板的預(yù)裝載成為可能，且其能夠施加于存在于板內(nèi)的入口的子入口上。在本公開(kāi)的另一個(gè)方面中，板可具有多個(gè)輸入口和或輸出口。每個(gè)板的輸入口和輸出口的數(shù)量、板的數(shù)量、以及板的方位可以改變，以獲得具有標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室格式或自定義格式的各種配置，例如輸入和/或輸出口可相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)并行分配器。各種配置依賴(lài)于板的設(shè)計(jì)和應(yīng)用以及對(duì)樣品、試劑、生物樣品等等的輸入或收集的策略?？芍贫ò迳系妮斎肟诤洼敵隹诘臄?shù)量而不需要改變流體處理裝置。通過(guò)實(shí)施例以及附于此的附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的這些以及其它優(yōu)點(diǎn)、目的以及特征將變得明顯。還應(yīng)理解，前述的一般說(shuō)明以及下面詳細(xì)的描述均為示例性的，且不對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。


通過(guò)實(shí)施例以及附于此的附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的這些以及其它優(yōu)點(diǎn)、目的以及特征將變得明顯。還應(yīng)理解，前述的一般描述以及下面詳細(xì)的描述均為示例性的，且不對(duì)本發(fā)明范圍構(gòu)成限制。圖1圖示了流控板部件的一個(gè)實(shí)施例；圖2圖示了流控板的另一個(gè)實(shí)施例；圖3圖示了流控板內(nèi)的特定體積的計(jì)量處理的一個(gè)實(shí)施例；圖3A圖示了流控板內(nèi)的特定體積的計(jì)量處理的另一個(gè)實(shí)施例的剖視圖；圖4圖示了流控板內(nèi)的腔室的連續(xù)填充處理的一個(gè)實(shí)施例；圖5圖示了流控板內(nèi)的腔室清洗處理的一個(gè)實(shí)施例 ；圖6圖示了流控板內(nèi)的從腔室凈化/洗脫流體的處理的一個(gè)實(shí)施例；圖7圖示了流控板的另一個(gè)實(shí)施例的俯視圖；圖7A圖示了流體板內(nèi)聲處理腔室的一個(gè)實(shí)施例；圖7B圖示了流控板內(nèi)純化腔室的一個(gè)實(shí)施例；圖7C圖示了流控板內(nèi)凝膠電泳腔室的一個(gè)實(shí)施例；圖7D圖示了流控板內(nèi)凝膠電泳腔室的另一個(gè)實(shí)施例；圖7E圖示了流控板內(nèi)PCR腔室的一個(gè)實(shí)施例；圖8圖示了流控板內(nèi)制備核酸片段庫(kù)的處理的一個(gè)實(shí)施例；圖9圖示了流控板內(nèi)執(zhí)行定量的處理的一個(gè)實(shí)施例；圖10圖示了具有密封的輸入及輸出口的流控板的一個(gè)實(shí)施例；圖11圖示了從具有密封的輸入及輸出口的流控板輸入以及提取流體的處理的一個(gè)實(shí)施例；圖12圖示了使用并行的分配器填充多個(gè)輸入口的處理的一個(gè)實(shí)施例。 具體實(shí)施例本公開(kāi)提供了可用于向心系統(tǒng)(例如離心轉(zhuǎn)子，但不限于此)和微流控平臺(tái)、還有用于提供受向心激勵(lì)的流體的微操作以及宏操作的多種應(yīng)用中的控流板。為了說(shuō)明的目的，附圖以及說(shuō)明書(shū)將一般涉及向心系統(tǒng)。但是，本公開(kāi)中公開(kāi)的構(gòu)件同樣適用于依賴(lài)于影響流體輸送的其它力的微流控以及宏流控部件。為了說(shuō)明的目的，輸入、入口、出口、口、連接、井、儲(chǔ)藏器以及類(lèi)似的單詞之間不存在任何區(qū)別，全部指的是能夠供流體進(jìn)入流控網(wǎng)絡(luò)或從流控網(wǎng)絡(luò)出去的構(gòu)件。為了說(shuō)明的目的，術(shù)語(yǔ)“樣品，，將理解為包括任意流體、試劑、溶液或混合物，其可以是絕緣的或者檢測(cè)為更復(fù)雜的混合物的成分，也可以是由前體物質(zhì)合成的。為了說(shuō)明的目的，術(shù)語(yǔ)“流體連通，，或“流動(dòng)連接，，意欲限定可操作地互相連接以允許流體在部件間流動(dòng)的部件。在圖示的實(shí)施例中，分析平臺(tái)包括可旋轉(zhuǎn)平臺(tái)內(nèi)的流控板， 例如微流控板，由此，板上的流體運(yùn)動(dòng)由板的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的向心力激勵(lì)，且板上流體的運(yùn)動(dòng)是由泵激勵(lì)的。 為了說(shuō)明的目的，術(shù)語(yǔ)“生物樣品”、“感興趣的樣品，，或“生物流體樣品，，將理解為意指任意生物衍生分析樣品，包括DNA、血液、血漿、血清、淋巴液、唾液、眼淚、腦脊液、尿液、 汗液、植物或蔬菜萃取物、精液、水、食物以及這樣的樣品的任意細(xì)胞或細(xì)胞成分，但不限于此。
為了說(shuō)明的目的，術(shù)語(yǔ)“中尺度”或“納米尺度”將理解為意指能夠包含流體的任意體積，具有優(yōu)選地在亞微米至毫米范圍的優(yōu)選尺寸。向心系統(tǒng)( 例如離心機(jī))內(nèi)的流控板的典型應(yīng)用采用矩形裝置，旋轉(zhuǎn)軸位于裝置封裝外。為了圖示的目的，附圖以及說(shuō)明書(shū)將一般涉及這樣的裝置。在本公開(kāi)的范圍內(nèi)，除矩形外的其它形狀的裝置是可預(yù)想到的，包括但不限于橢圓形以及圓形裝置，不規(guī)則表面及體積，且旋轉(zhuǎn)軸穿過(guò)體結(jié)構(gòu)的裝置對(duì)特定的應(yīng)用是有益的?？深A(yù)想到的，在不超出本公開(kāi)的范圍內(nèi)，可通過(guò)震動(dòng)而在向心系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行混合。 例如，在一個(gè)實(shí)施例中，向心系統(tǒng)可程序化為沿一個(gè)方向執(zhí)行一系列的加速(如加速至 IOOOrpm)，隨后在另一個(gè)方向上突然減速。作為另一個(gè)例子，通過(guò)磁體、電磁體、彈簧或機(jī)械元件的方式，這種加速可施加于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子上。在旋轉(zhuǎn)的激勵(lì)下，轉(zhuǎn)子可相應(yīng)地共振，并生成振動(dòng)，這引起了樣品的強(qiáng)化混合。這可允許大量的試劑、樣品、生物樣品等在向心系統(tǒng)的板內(nèi)混合在一起，以及包含在液體中的粒子的再懸浮。來(lái)看圖1，在一個(gè)實(shí)施例中，示出了根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的板100。板100基本上為由第一基底102以及第二基底106形成的平面物體?？深A(yù)想到的，在不超出本公開(kāi)的范圍內(nèi)，板100可由多于兩個(gè)的基底形成。基底102以及106可為任意幾何形狀。基底 106包含形成宏流控結(jié)構(gòu)的凹陷、空隙或突出。基底102包含形成微流腔結(jié)構(gòu)的凹陷、空隙或突出。當(dāng)基底102與基底106結(jié)合在一起時(shí)，基底102內(nèi)的微流控結(jié)構(gòu)可與基底106內(nèi)的宏流控結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，基底102及106具有夾在其間的膜層104。膜層 104允許基底內(nèi)的空隙的分離形成微流控電路，通過(guò)膜層104穿孔，該微流控電路可被置于與基底106內(nèi)包含的宏流控結(jié)構(gòu)流體連通。在本公開(kāi)的范圍內(nèi)可預(yù)想到，基底102及106 可在位于它們之間的膜層104內(nèi)結(jié)合。此外，膜層104可通過(guò)來(lái)自電磁生成構(gòu)件的電磁輻射穿孔。來(lái)看圖2，在本實(shí)施例中，板100基本上為具有輸入端202、底端204的矩形結(jié)構(gòu)。 在本實(shí)施例中，輸入端202具有多個(gè)輸入井206。如圖2中所示，盡管輸入井206在板100 的平坦表面上，可預(yù)想到，輸入井206可置于板100的端部或板100上的任意其它位置上。 輸入井206可被置于與基底106中包含的至少一個(gè)流體處理宏流控結(jié)構(gòu)208流體連通，和 /或可被置于與基底102內(nèi)包含的至少一個(gè)微流控電路210流體連通。底端204具有多個(gè)輸出井212。如圖2中所示，盡管輸出井212在板100的平坦表面上，可預(yù)想到，輸出井212 可置于板100的端部或板100上的其它任意位置上。輸出井212可被置于與基底106內(nèi)包含的至少一個(gè)流體處理宏流控結(jié)構(gòu)208流體連通，和/或可被置于與基底102內(nèi)包含的至少一個(gè)微流控電路210流體連通。在本公開(kāi)的范圍內(nèi)可預(yù)想到，微流控電路210以及宏流控結(jié)構(gòu)208可由一系列閥、腔室、儲(chǔ)藏器、反應(yīng)器、毛細(xì)管、反應(yīng)腔室、反應(yīng)塔、洗脫塔、電泳腔室、離子交換矩陣、微反應(yīng)器以及微毛細(xì)管等等構(gòu)成。在本公開(kāi)的范圍內(nèi)還可預(yù)想到，這一系列反應(yīng)器、反應(yīng)腔室、反應(yīng)塔、洗脫塔、電泳腔室、離子交換矩陣、微反應(yīng)器、以及微毛細(xì)管可與檢測(cè)腔室流體連通。在板100內(nèi)，特定的微流控結(jié)構(gòu)或電路210和/或特定的宏流控結(jié)構(gòu)208的功能可被配置為對(duì)選定的樣品或生物樣品執(zhí)行期望的試驗(yàn)、反應(yīng)、或程序。在本公開(kāi)的范圍內(nèi)可預(yù)想到的，可在板100內(nèi)配置本領(lǐng)域已知的任意微流控、宏流控、或流控試驗(yàn)、反應(yīng)、或程序，以獲得期望的功能。此外，板100能夠利用本領(lǐng)域已知的樣品體積執(zhí)行這樣的處理或程序。例如，可預(yù)想到的，生成用于核酸測(cè)序的DNA或RAN片段所需要的一個(gè)或更多個(gè)步驟和處理可并入到板100中，諸如DNA切變、聲處理、DNA端修復(fù)、純化、聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)、定量多聚酶鏈反應(yīng)(qPCR)、連接及銜接DNA、電泳、切口平移、擴(kuò)增等等。參考圖1和2，流體處理工序由閥門(mén)矩陣216 (其可為專(zhuān)利申請(qǐng)W004050242A2 (‘242 申請(qǐng))中描述的類(lèi)型)內(nèi)的閥214的開(kāi)啟開(kāi)始，其中，膜層104穿孔以驅(qū)動(dòng)閥?！?42申請(qǐng)的教導(dǎo)通過(guò)引用的方式并入于此。在本發(fā)明的范圍內(nèi)可預(yù)想到的，閥門(mén)機(jī)制還可為本領(lǐng)域已知的不同類(lèi)型，例如機(jī)械閥門(mén)等等。根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施 例，第一基底102內(nèi)包含的微流控結(jié)構(gòu)210以及第二基底106內(nèi)包含的宏流控結(jié)構(gòu)208相對(duì)于閥門(mén)矩陣216內(nèi)的連接毛細(xì)管而位于不同的平面上，且其借助于膜層104隔開(kāi)，該膜層104可通過(guò)輻射而在選定的位置穿孔，由此生成虛擬閥214，如圖2中所示。閥214的開(kāi)啟與施加于流體上的非均衡力合在一起可允許微流控結(jié)構(gòu)210和/或宏流控208內(nèi)包含的液體的運(yùn)動(dòng)。非均衡力可通過(guò)本領(lǐng)域已知的諸如離心分離的方式生成，使得液體受到朝向板100的底部的離心加速度的影響。此外，由于僅允許包含在相應(yīng)的閥214上方的流體移動(dòng)通過(guò)閥214，可預(yù)想到的，受運(yùn)動(dòng)影響的液體或流體的量可由閥214 的徑向位置確定?？稍诙鄠€(gè)隨后的層中重復(fù)該處理，這給出了超過(guò)各種數(shù)量級(jí)的連續(xù)稀釋、 混合兩種或更多類(lèi)型的液體、以給定量的時(shí)間培養(yǎng)流體至反應(yīng)器內(nèi)、或乃至在矩陣層上執(zhí)行實(shí)時(shí)協(xié)議的可能性。參照?qǐng)D3，示出了流控電路300的一個(gè)實(shí)施例，圖示了一種計(jì)量特定的體積的方法。流控電路300顯示為具有第一狀態(tài)、第二狀態(tài)、第三狀態(tài)、以及包含在第一腔室304內(nèi)的試劑、樣品、或生物樣品302。流控電路300顯示為在第一狀態(tài)中，第一腔室304由試劑 302填充。在閥門(mén)矩陣內(nèi)的第一閥門(mén)310被驅(qū)動(dòng)后，流控電路300進(jìn)入第二狀態(tài)，其中諸如 50nL、50uL等體積306的試劑302從第一腔室304被傳送到第二腔室308?？深A(yù)想到，可例如由A260/A280數(shù)據(jù)的函數(shù)來(lái)實(shí)時(shí)計(jì)算閥位置，。此外，在閥門(mén)矩陣內(nèi)的第二閥門(mén)314被驅(qū)動(dòng)后，流控電路300進(jìn)入第三狀態(tài)，其中體積312的試劑302從第一腔室304被傳送到第二腔室308。第一及第二腔室304和308可為微流控腔室或宏流控腔室。可想象的，本發(fā)明的板100可具有多個(gè)流控電路300，該流控電路300通過(guò)由圖3中所描畫(huà)的流控電路300的第一、第二、以及第三狀態(tài)驅(qū)動(dòng)圖示的閥門(mén)矩陣而在不同的區(qū)域執(zhí)行處理。此外，可想象的，板 100可具有多個(gè)微流控或宏流控腔室，該腔室可包含不同的試劑、樣品或生物樣品，它們能夠通過(guò)例如驅(qū)動(dòng)閥門(mén)矩陣而執(zhí)行處理和程序，例如在不同的腔室內(nèi)混合腔室的內(nèi)容物、對(duì)大量試劑、樣品、或生物樣品進(jìn)行反應(yīng)、純化、分離等等。試劑302可以期望的量或體積從第一腔室304被傳送到第二腔室308?？苫诘谝磺皇?04的體積以及閥門(mén)310和/或314 的位置來(lái)計(jì)算期望的體積。盡管圖3示出了三種狀態(tài)，可想象的，流控電路300可具有任意數(shù)量的不同狀態(tài)。圖3A圖示了另一實(shí)施例，其示出了在板100內(nèi)，將包含在基底106的第一宏流控腔室304內(nèi)的試劑、樣品、或生物樣品302傳送至基底106的第二宏流控腔室308內(nèi)的側(cè)視或剖視圖。該流體處理工序由驅(qū)動(dòng)閥310、通過(guò)膜104的穿孔開(kāi)始。閥310的驅(qū)動(dòng)使第一宏流控腔室304通過(guò)基底102內(nèi)的微流控電路316開(kāi)始與第二宏流控腔室308流體連通。施加在板100上的非均衡力可允許第一宏流控腔室304內(nèi)包含的試劑、樣品、或生物樣品302 移動(dòng)至第二宏流控腔室308。
圖4圖示了示出在流控電路內(nèi)連續(xù)填充第一腔室400以及第二腔室402的方法的一個(gè)實(shí)施例。通過(guò)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥406以及施加非均衡力的，包含懸浮液或乳濁液的試劑通過(guò)第一入口 404被引入到第一腔室400內(nèi)。通過(guò)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥410，試劑填充第一腔室400，并通過(guò)第一出口 408從第一腔室400退出。當(dāng)試劑從第一出口 408退出時(shí)， 通過(guò)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)矩陣中的閥414，其通過(guò)第二入口 412進(jìn)入第二腔室402。接著，通過(guò)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)矩陣中的閥418，試劑填充第二腔室402，并通過(guò)第二出口 416從第二腔室402退出。盡管圖4示出了兩個(gè)腔室，可預(yù)想到的，根據(jù)圖4中所示的方法，可連續(xù)填充任意數(shù)量的腔室。圖5圖示了示出在流控電路502內(nèi)清洗腔室500的方法的一個(gè)實(shí)施例。如圖5中所示，通過(guò)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)矩陣中的閥508，清洗試劑或緩沖劑504通過(guò)腔室500內(nèi)的底入口 506 被引入到腔室500。接著，清洗試劑或緩沖劑504被允許填充腔室500以移置腔室500內(nèi)之前的內(nèi)容物，伴隨著有限的混合/擴(kuò)散。接著，通過(guò)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)矩陣中的閥512，生成的清洗試劑或緩沖劑504通過(guò)頂出口 510退出腔室500，并流向凈化器514。圖5中所示的方法可根據(jù)需要重復(fù)多次，以將腔室500清洗至期望的純度等級(jí)。此外，清洗效率可通過(guò)測(cè)量殘余熒光或使用其它任意的定量技術(shù)來(lái)定量。圖6圖示了示出從流控電路602內(nèi)的腔室600凈化/洗脫液體604的方法的一個(gè)實(shí)施例。為了從腔室600凈化/洗脫液體604，閥門(mén)矩陣中的閥606被驅(qū)動(dòng)，允許液體608 進(jìn)入腔室600的底部。接著，液體608將液體604向驅(qū)動(dòng)閥門(mén)矩陣中的閥610移置，閥610 被驅(qū)動(dòng)。接著，伴隨著有限的混合/擴(kuò)散，液體604被移置出閥610。此外，可通過(guò)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)矩陣中的閥612來(lái)收集樣品以用于檢查，從而確保液體604已被凈化出腔室600而達(dá)到腔室600內(nèi)液體604的期望的純化等級(jí)。圖6中所示的方法可根據(jù)需要重復(fù)多次，以凈化 /洗脫腔室600至液體604的期望的純化等級(jí)。在另一個(gè)實(shí)施例中，板內(nèi)一個(gè)或更多個(gè)微流控腔室可被珠滴填充。該珠滴可包括 PS鏈霉親和素珠滴、聚苯乙烯、玻璃、二氧化硅、納米晶體、磁性微?；蚍谴判晕⒘５鹊?，但不限于此。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)矩陣中的閥并施加非均衡力，該珠滴可被傳送至微流控腔室或宏流控腔室。該珠滴可通過(guò)微毛細(xì)管或其它毛細(xì)管流入微流控腔室內(nèi)?？深A(yù)想到的，微流控腔室可包含樣品、試劑、緩沖劑等。此外，通過(guò)諸如離心分離施加非均衡力， 該珠滴可在微流控腔室內(nèi)被包裹?？深A(yù)想到的，通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)碾x心分離的持續(xù)時(shí)間及速度，該珠滴可被包裹至期望的等級(jí)。通過(guò)珠滴相對(duì)于液體本身的浮力性能以及大質(zhì)量微粒有限的擴(kuò)散速度，可能使用離心力選擇性地移動(dòng)珠滴懸浮液，或可替代的，還可能從液體分離相同的珠滴。前面描述的實(shí)施例的組合能夠?qū)⒅榈螒腋∫簜魉椭两o定的腔室，將樣品分配至同樣的腔室上，使得樣品能夠特別地與珠滴交互作用，選擇性的清洗樣品而不用從腔室移除珠滴，外加的洗脫緩沖劑能夠收集樣品的特定部分(該特定部分已被珠滴捕獲)，以及為進(jìn)一步的處理收集洗脫液。此程序在分子診斷學(xué)、核酸樣品制備、免疫試驗(yàn)施行等方面具有許多應(yīng)用?？蛇M(jìn)一步預(yù)想到的，在不超出本公開(kāi)的范圍內(nèi)，在微流控腔室內(nèi)，樣品、試劑、生物樣品、其它流體等可滲透被包裹的珠滴。在一個(gè)實(shí)例中，上述參照?qǐng)D6描述的洗脫方法可在被填充的微流控腔室內(nèi)執(zhí)行，其是通過(guò)底部填充以及允許液體滲透被包裹的珠滴并穿過(guò)被包裹的珠滴流動(dòng)而執(zhí)行的。在另一個(gè)實(shí)例中，上述參照?qǐng)D5描述的清洗方法可通過(guò)用清洗緩沖劑填充微流控腔室的底部而在被填充的微流控腔室內(nèi)執(zhí)行。在替代引入清洗緩沖劑的另一個(gè)實(shí)例中，為了粘合的目的，可引入試劑，并允許其滲透并穿過(guò)被包裹的珠滴流動(dòng)。此外，可預(yù)想到的，在不超出本公開(kāi)的范圍內(nèi)，作為允許液體滲透并穿過(guò)被包裹的珠滴流動(dòng)的替代方式，珠滴可被允許擴(kuò)散到液體內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施例中，圖7圖示了流控板700，該流控板700可程序化為借助于向心系統(tǒng)生成用于測(cè)序的核酸片段庫(kù)，以供給到例如SOLiD 3平臺(tái)中或用于采用體外克隆擴(kuò)增方法的平臺(tái)。通過(guò)微流控與宏流控的集成，流控板700可使用本領(lǐng)域已知的在制備核酸片段庫(kù)中使用的同樣的液體體積。通過(guò)使用具有6個(gè)板轉(zhuǎn)子以及3個(gè)培養(yǎng)架的向心系統(tǒng)， 通過(guò)在6個(gè)小時(shí)內(nèi)生成6個(gè)庫(kù)，有可能每天生成多于12個(gè)庫(kù)。在本實(shí)施例中，板700包括微流控基底701以及宏流控基底703。微流控基底701 與宏流控基底703可由膜層隔開(kāi)。板700還包括輸入口 705以及輸出口 707。微流控基底 701以及宏流控基底703可通過(guò)膜層的穿孔而被置于流體連通。流控板700可程序化為執(zhí)行生成核酸片段庫(kù)所必須的工序。如圖7中所示，流控板700的宏流控基底703可包括多個(gè)宏流控結(jié)構(gòu)，例如用于遮蔽、混合、反應(yīng)、檢測(cè)、定量試劑、樣品、或生物樣品的腔室，或本領(lǐng)域已知的任意其它的用于處理試劑、樣品、或生物樣品的腔室，但不限于此。更具體地，板 700可包括用于DNA切變的聲處理腔室702、純化腔室701、凝膠電泳腔室706以及PCR腔室 708，但不限于此。微流控基底701可包括微流控結(jié)構(gòu)，例如毛細(xì)管、腔室、微反應(yīng)器、微毛細(xì)管等，但不限于此。宏流控基底703內(nèi)的宏流控結(jié)構(gòu)以及微流控基底701內(nèi)的微流控結(jié)構(gòu)可彼此相對(duì)應(yīng)，以形成能夠被置于流體連通的流控電路。板700可包括一個(gè)或更多個(gè)以下處理DNA切變、聲處理、DNA端修復(fù)、純化、聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)，定量聚合酶鏈反應(yīng)(qPCR)、連接以及銜接DNA、電泳、切口平移、擴(kuò)增等等， 但不限于此。這些處理中的一些可能需要靜態(tài)執(zhí)行，這樣的處理可包括培養(yǎng)、凝膠電泳、以及PCR，但不限于此。其它的一些處理可在向心系統(tǒng)活動(dòng)時(shí)執(zhí)行，這樣的處理可包括流控、純化、混合、以及通過(guò)A260/A280的定量，但不限于此。下面描述的處理按順序描述，但是，可預(yù)想到的，該處理可以任意的順序執(zhí)行或同時(shí)執(zhí)行。DNA切變以及端修復(fù)來(lái)看圖7，圖示了用于DNA切變以及端修復(fù)的聲處理腔室的一個(gè)實(shí)施例。可預(yù)期的，可使用杯角或任意本領(lǐng)域已知的其它裝置在聲處理腔室內(nèi)執(zhí)行聲處理。在一個(gè)實(shí)施例中，聲處理可通過(guò)水浸法、使用杯角聚集的聲處理而執(zhí)行。通過(guò)水浸法、使用杯角聚集的聲處理的一些好處可包括有效地傳送能量、限制擴(kuò)散至相鄰樣品的能量的能力、限制腔室內(nèi)液體運(yùn)動(dòng)以及氣泡形成的能力、可為有效的DNA片段分配提供高能量密度、以及可提供簡(jiǎn)單的集成及冷卻，但不限于此。盡管本實(shí)施例通過(guò)聲處理剪切了 DNA，可想象的，可使用替代的剪切方式，包括霧化法、水動(dòng)力切變、或本領(lǐng)域已知的其它任意方式，但不限于此。圖8圖示了制備核酸片段庫(kù)的步驟，每個(gè)方框表示宏流控腔室，并且每條虛線表示閥的驅(qū)動(dòng)以及通過(guò)流控毛細(xì)管的流控傳送。參照?qǐng)D7A及8，為了在板700內(nèi)剪切DNA，可在閥門(mén)矩陣內(nèi)驅(qū)動(dòng)閥710，將宏流控裝載腔室712以及腔室800置于通過(guò)微流控毛細(xì)管714 而與聲處理腔室702流體連通。在本實(shí)施例中，腔室712內(nèi)的大約10ng-20ug的樣品DNA 以及腔室800內(nèi)足夠稀釋樣品DNA至大約IOOuL的的量的較少的TE緩沖劑可通過(guò)施加非均衡力而被傳送至聲處理腔室702?？深A(yù)想到的，DNA可在5-30°C溫度下，在大約60秒內(nèi)， 使用掃頻在聲處理腔室內(nèi)被剪切，但是也可使用本領(lǐng)域所已知的任意方法。
緊接DNA切變，片斷化的DNA被端修復(fù)。為了端修復(fù)DNA片段，閥門(mén)矩陣內(nèi)的另外的閥710可能被驅(qū)動(dòng)，以將端修復(fù)試劑與片斷化的DNA腔室置于通過(guò)微流控毛細(xì)管714而流體連通。在本實(shí)施例中，板700的宏流控腔室包含的端修復(fù)片段可包括腔室716內(nèi)的端拋光緩沖劑、腔室718內(nèi)的dNTP混合物、腔室720內(nèi)的端拋光酶1、腔室722內(nèi)的端拋光酶 2以及腔室724內(nèi)的無(wú)核酸酶水，但不限于此。閥710的驅(qū)動(dòng)以及非均衡力的施加合在一起可允許腔室716內(nèi)大約40uL的端拋光緩沖劑、腔室718內(nèi)大約8uL的dNTP混合物、腔室720內(nèi)大約4uL的端拋光酶1、腔室722內(nèi)大約16uL的端拋光酶2、以及腔室724內(nèi)大約 32uL的無(wú)核酸酶水與腔室702內(nèi)的片斷化的DNA混合。可預(yù)想到的，此混合物可在室溫下培養(yǎng)大約30分鐘。此外，可預(yù)想到的，DNA端修復(fù)程序能夠在板700內(nèi)執(zhí)行，該板700內(nèi)具有期望數(shù)量的本領(lǐng)域已知的任意端修復(fù)試劑，或者通過(guò)本領(lǐng)域已知的任意DNA端修復(fù)處理而執(zhí)行。純化工序在另一個(gè)圖示的實(shí)施例中，端修復(fù)過(guò)的DNA的純化可在板700內(nèi)執(zhí)行。在DNA端修復(fù)完成之后，可準(zhǔn)備純化端修復(fù)過(guò)的DNA。為了準(zhǔn)備純化端修復(fù)過(guò)的DNA，可驅(qū)動(dòng)閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥710以將腔室702置于與腔室802通過(guò)微流控毛細(xì)管714流體連通。腔室802可包含大約SOOuL或大約4體積的具有55%異丙醇的粘合緩沖劑?？深A(yù)想到的，腔室802可包含任意其它本領(lǐng)域已知的緩沖劑、試劑、溶液、樣品、或生物樣品，以準(zhǔn)備純化端修復(fù)過(guò)的 DNA。為了啟動(dòng)端修復(fù)過(guò)的DNA與緩沖劑的混合，驅(qū)動(dòng)閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥710并施加非均衡力， 以從腔室702傳送大約200uL的端修復(fù)過(guò)的DNA至腔室802。來(lái)看圖7B，圖示了純化腔室704的一個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，純化構(gòu)件為塔，該塔大約50uL、由二氧化硅純化珠726塞滿，該二氧化硅純化珠726大約90%的珠滴被包裹， 且該塔在大約10，OOOg的離心分離下運(yùn)行，以獲得高的回收率?？深A(yù)想到的，可在任意尺寸的塔內(nèi)以任意包裹值使用多種純化方法，且可使用的替代的純化方法包括二氧化硅珠、熔塊、鍍膜珠滴、離子交換樹(shù)脂、以及整塊材料、或本領(lǐng)域已知的任意其它方式，但不限于此。 可預(yù)想到的，通過(guò)該塔處理的液體可被持續(xù)處理或多次水洗。此外，可預(yù)想到的，該塔可以在低于10，OOOg的離心分離速度下運(yùn)行。參照?qǐng)D7B和8，通過(guò)板700內(nèi)的純化腔室704的純化，可由閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥門(mén)710 的驅(qū)動(dòng)開(kāi)始，該驅(qū)動(dòng)將腔室704置于與板700內(nèi)的另外的宏流控腔室通過(guò)微流控毛細(xì)管714 流體連通。非均衡力的施加可引起宏流控腔室內(nèi)的試劑、樣品、或生物樣品流過(guò)腔室704。在本實(shí)施例中，端修復(fù)過(guò)的DNA根據(jù)SOLiD 3技術(shù)被純化，但是，可預(yù)想到的，本領(lǐng)域已知的任意其它的純化技術(shù)也可并入板700內(nèi)。閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥710的驅(qū)動(dòng)可將腔室704置于與包含緩沖器728內(nèi)端修復(fù)過(guò)的DNA的腔室802、包含清洗緩沖劑730的腔室 804、以及包含洗脫緩沖劑732的腔室806通過(guò)微流控毛細(xì)管714流體連通。非均衡力的施加可引起腔室802內(nèi)的緩沖器728內(nèi)大約700-800uL的端修復(fù)過(guò)的DNA通過(guò)微流控毛細(xì)管 714流入腔室704。隨著緩沖器728內(nèi)的端修復(fù)過(guò)的DNA流至腔室704，腔室804內(nèi)的大約 650uL的清洗緩沖劑730可傳送至腔室704，接著腔室806內(nèi)大約50uL的洗脫緩沖劑732 被傳送。隨著緩沖器728內(nèi)的端修復(fù)過(guò)的DNA移動(dòng)通過(guò)塔，廢棄物可直接到達(dá)腔室734，且純化的/洗脫的DNA可直接到達(dá)腔室736。通過(guò)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥710以及施加非均衡力，廢棄物與純化的/洗脫的DNA可直接到達(dá)腔室734以及736。
DNA 定量在另一個(gè)實(shí)施例中，DNA定量可用板700執(zhí)行。板700可程序化為允許進(jìn)行吸收測(cè)量。可選擇地，可在腔室736內(nèi)的純化的DNA上執(zhí)行DNA定量。為了執(zhí)行腔室736內(nèi)的純化的DNA的DNA定量，可將來(lái)自腔室736的樣品以及腔室810內(nèi)的稀釋緩沖劑傳送至板 700內(nèi)的腔室808。為了將來(lái)自腔室736的樣品以及來(lái)自腔室810的稀釋緩沖劑傳送至腔室808，可驅(qū)動(dòng)閥門(mén)矩陣中的閥門(mén)710，將腔室736及810置于與腔室808流體連通。通過(guò)施加非均衡力的，來(lái)自腔室736的樣品以及來(lái)自腔室810的稀釋緩沖劑可通過(guò)微流控毛細(xì)管714傳送至腔室808?？深A(yù)想到的，稀釋緩沖劑可為不超出使用的動(dòng)態(tài)范圍的任意緩沖劑。圖9圖示了 DNA定量的一個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，使用A260/A280nm DNA定量。 但是，可預(yù)想到的，可使用本領(lǐng)域已知的任意其它方法并將其編入板700，包括諸如qPCR、 Sybr/RTPCR、眾所周知的OEM解決方案等，但不限于此?？赏ㄟ^(guò)腔室808執(zhí)行DNA定量而不需要從板700移除樣品。如圖9中所示，在一個(gè)實(shí)施例中，燈900可通過(guò)腔室808指向檢測(cè)器902。此外，在另一個(gè)實(shí)施例中，燈900可通過(guò)板700的平坦表面并通過(guò)腔室808指向檢測(cè)器902。在本實(shí)施例中，DNA定量可提供理想的光學(xué)檢查條件、長(zhǎng)光程、不同性能/分辨率的不同的幾何形狀等?？深A(yù)想到的，樣品可被移除，且可依照本領(lǐng)域已知的任意方式在樣品上執(zhí)行DNA定量。此外，可預(yù)想到的，測(cè)量可實(shí)時(shí)進(jìn)行。計(jì)量體積可由分配腔室內(nèi)的單個(gè)閥的高度確定?？筛鶕?jù)前面測(cè)量的結(jié)果實(shí)時(shí)修改該閥的位置，因此，根據(jù)給定的路徑結(jié)構(gòu)內(nèi)的期望的邏輯來(lái)調(diào)整所提取的/分配的體積。在單次的提取中，可獲得高達(dá)IOX的動(dòng)態(tài)范圍。此外，通過(guò)使用一個(gè)或更多個(gè)本領(lǐng)域已知的資源可獲得更大的動(dòng)態(tài)范圍，該資源諸如像IC50中的多步稀釋?zhuān)幌抻诖?。DNA的連接及銜接在另一個(gè)實(shí)施例中，DNA的額外的連接及銜接可在板700內(nèi)執(zhí)行。參照?qǐng)D7B及8， 在另一個(gè)實(shí)施例中，在腔室704內(nèi)的DNA被純化之后，腔室736內(nèi)的純化的DNA可被連接或銜接。在本實(shí)施例中，DNA可根據(jù)SOLID 3技術(shù)被連接及銜接，但是，可預(yù)想到的，本領(lǐng)域已知的任意其它的連接及銜接技術(shù)可并入板700。根據(jù)SOLiD 3方法，腔室736內(nèi)的DNA 可與Pl銜接子、P2銜接子、連接緩沖劑、以及無(wú)核酸酶水混合。Pl和P2銜接子的量可根據(jù) SOLiD 3方法通過(guò)下式計(jì)算
Xpmol / ugDNA = IugDNA χχ lpm°l χ
lug 660pg平均插入尺寸
,^OT6AitiifciL ^IA xPmo1 an IM丄需要的銜接頭 ； IW需要的銜接頭= MgDA^x, x30x-—--- ^
IugDNA50 pmol 在板700內(nèi)，可通過(guò)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥710動(dòng)來(lái)啟動(dòng)混合，以將包含純化的DNA 的腔室736、包含P2銜接子的腔室812、包含Pl銜接子的腔室814、包含水的腔室816、以及包含連接緩沖劑的腔室818置于與混合腔室820流體連通。非均衡力的施加可引起腔室 736內(nèi)大約40-50uL的合適量的純化的DNA、腔室814內(nèi)大約YuL的Pl銜接子、腔室812內(nèi)大約YuL的P2銜接子、腔室816內(nèi)的水、以及腔室818內(nèi)大約40uL的連接緩沖劑通過(guò)微流控毛細(xì)管714被傳送至混合腔室820?？深A(yù)想到的，該混合物可在室溫下被培養(yǎng)大約15分鐘。然而，可預(yù)想到的，該混合物可在用于連接和銜接DNA的任意溫度下以任意持續(xù)時(shí)間被培養(yǎng)。純化在另一個(gè)實(shí)施例中，連接及銜接過(guò)的DNA的純化可在板700內(nèi)執(zhí)行。在板700內(nèi)， 可準(zhǔn)備純化連接及銜接過(guò)的DNA。為了準(zhǔn)備純化連接及銜接過(guò)的DNA，閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥710 可被驅(qū)動(dòng)，以將腔室820與腔室822置為通過(guò)微流控毛細(xì)管714流體連通。腔室822可包含大約SOOuL或大約4體積的具有大約40%異丙醇的粘合緩沖劑。可預(yù)想到的，腔室822可包含本領(lǐng)域已知的準(zhǔn)備純化連接及銜接過(guò)的DNA的任意其它的緩沖劑、試劑、溶液、樣品、 或生物樣品。為了啟動(dòng)連接及銜接過(guò)的DNA與緩沖劑的混合，閥門(mén)矩陣中的閥710被驅(qū)動(dòng)， 且施加非均衡力，以將大約200uL的連接及銜接過(guò)的DNA從腔室820傳送至腔室822。在本實(shí)施例中，純化方式為與圖7B中圖示的類(lèi)似的塔，大約50uL，塞滿二氧化硅純化珠，該二氧化硅純化珠的大約90 %的珠滴被包裹，且該塔在10，OOOg的離心分離下運(yùn)行，以獲得高的回收率?？深A(yù)想到的，可在任意尺寸的塔內(nèi)以任意的包裹值使用多種純化方法，且可使用可替代的純化方式，諸如二氧化硅珠、熔塊、鍍膜珠、離子交換樹(shù)脂、以及整塊材料、或本領(lǐng)域已知的任意其它方式，但不限于此。可預(yù)想到的，通過(guò)該塔處理的液體可被持續(xù)處理或多次水洗。此外，可預(yù)想到的，該塔可以低于10，OOOg的離心分離速度運(yùn)行。參照?qǐng)D8，連接及銜接過(guò)的DNA在緩沖器中的純化可通過(guò)板700內(nèi)的純化腔室824 引導(dǎo)。可通過(guò)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥710來(lái)啟動(dòng)純化，其將腔室824與板700內(nèi)的另外的宏流控腔室置為通過(guò)微流控毛細(xì)管714流體連接。非均衡力的施加可引起宏流控腔室內(nèi)的試劑、樣品、或生物樣品流過(guò)腔室824。在本實(shí)施例中，連接及銜接過(guò)的DNA依照SOLiD 3方法被純化，但是，可預(yù)想到的，本領(lǐng)域已知的任意其它的純化方法可并于板700中。驅(qū)動(dòng)閥門(mén)矩陣中的閥710可將腔室 824置于與包含緩沖器中的連接及銜接過(guò)的DNA的腔室822、包含清洗緩沖劑的腔室826、 以及包含洗脫緩沖劑的腔室828通過(guò)微流控毛細(xì)管714流體連通。非均衡力的施加可引起腔室822中的緩沖器中的大約700-800uL的連接及銜接過(guò)的DNA通過(guò)微流控毛細(xì)管714流入腔室824。隨著緩沖器中連接及銜接過(guò)的DNA流向腔室824，腔室826內(nèi)大約650uL的清洗緩沖劑可被傳送至腔室824，接著腔室828內(nèi)大約50uL的洗脫緩沖劑被傳送。隨著緩沖器內(nèi)的連接及銜接過(guò)的DNA移動(dòng)通過(guò)塔，廢棄物可直接到達(dá)腔室830，純化的/洗脫的DNA 可直接到達(dá)腔室832。通過(guò)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥710以及施加非均衡力，廢棄物及純化的/ 洗脫的DNA可直接到達(dá)腔室830及832。DNA尺寸選擇在另一個(gè)實(shí)施例中，諸如凝膠電泳的用于DNA尺寸選擇的方法可并入板700。參照?qǐng)D7及7C，圖示了板700內(nèi)的凝膠電泳的一個(gè)實(shí)施例。板700的基底703可包括遮蓋凝膠矩陣的凝膠腔室738。凝膠矩陣由本領(lǐng)域已知的任意凝膠組成，諸如交聯(lián)聚合物、丙烯酰胺、以及交聯(lián)劑、聚丙烯酰胺、瓊脂、(牛)白明膠等，但不限于此。在凝膠腔室738的一端， 可具有多個(gè)裝載井740，在凝膠腔室738的另一端，可具有與裝載井740相對(duì)的多個(gè)收集井 742。通過(guò)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥710，凝膠腔室738內(nèi)的裝載井740以及收集井741可置為與板700內(nèi)另外的井、腔室、或工序通過(guò)基底701內(nèi)的微流控毛細(xì)管714流體連通?？深A(yù)想到的，裝載井740可包括一個(gè)或更多個(gè)階梯通道750，通過(guò)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)矩陣中的閥710，該階梯通道750可置為與板700內(nèi)包含一個(gè)或更多個(gè)DNA梯的腔室通過(guò)基底701內(nèi)的微流控毛細(xì)管714流體連通。在凝膠腔室738的兩端可具有離子交換矩陣744。在凝膠腔室738的一端可具有連接至離子交換矩陣744的陽(yáng)極746。在凝膠腔室的另一端可具有連接至離子交換矩陣744的、與陽(yáng)極746相對(duì)的陰極748。此外，板700可包括一個(gè)或更多個(gè)腔室752， 該腔室752可包含一個(gè)或更多個(gè)電泳凝膠緩沖器。在板700內(nèi)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥 710，腔室752可置為通過(guò)基底701內(nèi)的微流控毛細(xì)管714與凝膠腔室738流體連通。如圖 7C中所示，板700內(nèi)的凝膠電泳工序程序化為用于DNA的尺寸選擇。但是，可預(yù)想到的，凝膠電泳工序可程序化為用于本領(lǐng)域已知的任意其它目的，或以本領(lǐng)域已知的任意其它方式進(jìn)行。參照?qǐng)D7D及8，圖示了在板700內(nèi)執(zhí)行凝膠電泳的一個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，凝膠電泳工序可通過(guò)閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥門(mén)710的驅(qū)動(dòng)以及非均衡力的施加啟動(dòng)，以將腔室834 內(nèi)的裝載緩沖劑傳送至包含洗脫過(guò)的DNA的腔室832。在板700內(nèi)，閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥710 的驅(qū)動(dòng)及非均衡力的施加可通過(guò)微流控毛細(xì)管714將腔室832內(nèi)的洗脫過(guò)的DNA以及腔室 754內(nèi)的DNA梯傳送至裝載井740以及階梯通道750。在本實(shí)施例中，可使用50bp DNA梯， 但是可預(yù)想到的，可使用本領(lǐng)域已知的任意DNA梯。此外，通過(guò)閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥710的驅(qū)動(dòng)及非均衡力的施加，腔室836內(nèi)用于凝膠重注的緩沖劑可通過(guò)微流控毛細(xì)管714傳送至裝載井740?？蛇x擇地，通過(guò)閥門(mén)矩陣中的閥710的驅(qū)動(dòng)以及非均衡的力的應(yīng)用，收集井742 內(nèi)包含的尺寸選定的DNA可通過(guò)微流控毛細(xì)管714被傳送至腔室756。此外，通過(guò)閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥門(mén)710的驅(qū)動(dòng)以及非均衡力的施加，腔室838內(nèi)的清洗緩沖劑可通過(guò)微流控毛細(xì)管 714傳送至收集井742。盡管在本實(shí)施例中凝膠電泳先于切口平移，但是可預(yù)想到的，板700 可程序化為在切口平移之后、或本領(lǐng)域已知的任意其它工序或程序內(nèi)的任意其它時(shí)間執(zhí)行凝膠電泳。此外，可預(yù)想到的，可并行成像/讀數(shù)，且平行樣品可能異步提取。切口平移在另一個(gè)實(shí)施例中，板700可程序化為執(zhí)行切口平移。參照?qǐng)D7E，示出了圖示用于執(zhí)行切口平移及PCR的腔室的板700的一個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，板700程序化為依照S0LiD 3方法在尺寸選定的DNA上執(zhí)行切口平移以及PCR。但是，可預(yù)想到的，板700可程序化為在任意其它的試劑、樣品、生物樣品等上以本領(lǐng)域已知的任意方式執(zhí)行切口平移及PCR。參照?qǐng)D7E及8，在本實(shí)施例中，板700可包括包含尺寸選定的DNA的腔室756 ；包含 PCR擴(kuò)增混合物的腔室840 ；包含庫(kù)PCR引物1的腔室758 ；包含庫(kù)PCR引物2的腔室760 ； 包含可選的試劑的腔室762，試劑諸如油、無(wú)核酸酶水等，但不限于此；腔室或PCR樣品制備反應(yīng)器764，多個(gè)PCR腔室766，以及用于收集PCR輸出的腔室768?？蛇x擇地，腔室768 可包含諸如具有40 %的異丙醇的粘合緩沖劑的粘合緩沖劑，但不限于此。如圖示的，通過(guò)閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥710的驅(qū)動(dòng)，腔室756、840、758、760以及762可被置為通過(guò)微流控毛細(xì)管714 與腔室764流體連通。通過(guò)閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥710的驅(qū)動(dòng)，腔室764可被置為通過(guò)微流控毛細(xì)管714與腔室766流體連通。通過(guò)閥門(mén)矩陣的閥710的驅(qū)動(dòng)，腔室766可被置為通過(guò)微流控毛細(xì)管714與腔室768流體連通。可預(yù)想到的，另外的腔室等可程序化化于包含另外的本領(lǐng)域已知的試劑的板700內(nèi)。此外，可預(yù)想到的，本領(lǐng)域已知的另外的試劑可在樣品制
16備工序期間被調(diào)整，本領(lǐng)域已知的輔助試劑可在PCR工序期間被加入而不產(chǎn)生污染，輔助試劑諸如Mn等，但不限于此。參照?qǐng)D7E及8，在另一個(gè)實(shí)施例中，圖示了用于在板700內(nèi)在尺寸選定的DNA上執(zhí)行切口平移及PCR的工序。該工序可通過(guò)閥門(mén)矩陣中的閥710的驅(qū)動(dòng)以及非均衡力的施加而啟動(dòng)，以通過(guò)微流控毛細(xì)管714，將總體積達(dá)到大約500uL的試劑傳送至腔室764，以混合試劑，傳送的試劑包括來(lái)自腔室756或腔室742的大約40-50uL的尺寸選定的DNAJg 室840內(nèi)大約380-400uL的PCR擴(kuò)增混合物、腔室758內(nèi)的大約IOuL的庫(kù)PCR引物1、腔室 760內(nèi)大約IOuL的庫(kù)PCR引物2、以及腔室762內(nèi)的大量油或無(wú)核酸酶水。腔室764內(nèi)的混合物可傳送至PCR腔室766。在本實(shí)施例中，通過(guò)閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥710的驅(qū)動(dòng)以及非均衡力的施加，腔室764內(nèi)的大約125uL的混合物可通過(guò)微流控毛細(xì)管714被傳送至四個(gè)PCR腔室766中的每一個(gè)。依照S0LiD 3方法，該混合物可以4°C保持于PCR腔室766中，以為隨后的混合物的反應(yīng)而保存板?？商娲模旌衔锏腜CR腔室766可被培養(yǎng)、反應(yīng)、擴(kuò)展變性、退火和/或等等。反應(yīng)和/或培養(yǎng)腔室766內(nèi)的混合物的一些實(shí)例包括切口平移 維持在大約72V大約20分鐘；變性維持在95°C大約5分鐘；擴(kuò)展維持大約70°C大約5 分鐘；變性在大約95°C循環(huán)大約15秒鐘；退火在大約62°C循環(huán)大約15秒鐘；擴(kuò)展在大約70°C循環(huán)大約1分鐘；在任意溫度維持或循環(huán)本領(lǐng)域已知的任意持續(xù)時(shí)間，等等，但不限于此。在另一個(gè)實(shí)施例中，可預(yù)想到的，qPCR溫度監(jiān)測(cè)可通過(guò)熱變色染料/晶體的使用獲得，并通過(guò)植入的照相機(jī)監(jiān)測(cè)溫度轉(zhuǎn)變。此外，可預(yù)想到的，可通過(guò)近紅外光源等獲得受控?zé)嵫h(huán)。純化 參照?qǐng)D7E及8，在另一個(gè)實(shí)施例中，PCR混合物的純化可在板700內(nèi)執(zhí)行。PCR混合物準(zhǔn)備用于板700內(nèi)的純化。為了準(zhǔn)備純化PCR混合物，閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥710可被驅(qū)動(dòng)，以將腔室766與腔室768置為通過(guò)微流控毛細(xì)管714流體連通。腔室768可包含大約IOOOuL 或大約4體積的具有大約40%的異丙醇的粘合緩沖劑。可預(yù)想到的，腔室768可包含本領(lǐng)域已知的用于準(zhǔn)備純化連接及銜接過(guò)的DNA的任意其它的緩沖劑、試劑、溶液、樣品、或生物樣品。為了啟動(dòng)PCR混合物與緩沖劑的混合，閥門(mén)矩陣中的閥710可被驅(qū)動(dòng)，且可施加非均衡力，以將大約125uL的PCR混合物從四個(gè)腔室766中的每一個(gè)傳送至腔室768。在本實(shí)施例中，純化方式為與圖7B所圖示的塔類(lèi)似，大約50uL，塞滿二氧化硅純化珠，該二氧化硅純化珠的大約90%被包裹，且該塔以大約10，OOOg離心分離運(yùn)行，以獲得高的回收率?？深A(yù)想到的，可在任意尺寸的塔內(nèi)以任意包裹值使用多種純化，可使用可替代的純化方式，諸如二氧化硅珠、熔塊、鍍膜珠、離子交換樹(shù)脂、以及整塊材料、或本領(lǐng)域已知的任意其它方式，但不限于此?？深A(yù)想到的，通過(guò)塔處理的液體可被持續(xù)處理或多次水洗。 此外，可預(yù)想到的，該塔可以低于10，OOOg離心分離的速度運(yùn)行。參考圖8，緩沖器內(nèi)的PCR混合物的純化可通過(guò)板700內(nèi)的純化腔室引導(dǎo)。純化可通過(guò)閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥710的驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)，其將腔室842置于通過(guò)微流控毛細(xì)管714與板700 內(nèi)的另外的宏流控腔室流體連通。非均衡力的施加可引起宏流控腔室內(nèi)的試劑、樣品、或生物樣品流過(guò)腔室842。此圖還提供了協(xié)議復(fù)雜性的概要視圖，該協(xié)議復(fù)雜性可集成于板上， 用于SOLiD 3系統(tǒng)核酸片段庫(kù)制備的特定情況。圖示的描述為應(yīng)用生物系統(tǒng)SOLiD 3快速參考指南(2009年第2期，B版4407414號(hào)部分)中描述的標(biāo)準(zhǔn)片段庫(kù)協(xié)議的實(shí)施所提供的文件。在本實(shí)施例中，PCR混合物依照SOLiD 3方法被純化，但是，可預(yù)想到的，本領(lǐng)域已知的任意其它的純化可并于板700中。閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥710的驅(qū)動(dòng)可將腔室842置于與包含有緩沖器中的PCR混合物的腔室768、包含清洗緩沖劑的腔室844、以及包含洗脫緩沖劑的腔室846通過(guò)微流控毛細(xì)管714流體連通。非均衡力的施加可引起腔室768中的緩沖器中的PCR混合物通過(guò)微流控毛細(xì)管714流入腔室842。隨著緩沖器中的PCR混合物流入腔室842，腔室844內(nèi)的大約650uL的清洗緩沖劑可被傳送到腔室842，隨后為腔室846內(nèi)的大約50uL的洗脫緩沖劑的傳送。隨著緩沖器中的PCR混合物移動(dòng)通過(guò)塔，廢棄物可直接到達(dá)腔室848，純化的/洗脫的DNA可直接到達(dá)腔室850。通過(guò)閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥710的驅(qū)動(dòng)以及不均衡的力的施加，廢棄物以及純化的/洗脫的DNA可直接到達(dá)腔室848及850。樣品收集參照?qǐng)D7及8，在另一個(gè)實(shí)施例中，腔室850內(nèi)純化的/洗脫的DNA的樣品可被傳送至輸出腔室770，以用于收集。通過(guò)閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥710的驅(qū)動(dòng)以及不均衡的力的施加， 可通過(guò)微流控毛細(xì)管714將腔室850內(nèi)的純化的/洗脫的DNA傳送至輸出腔室770。可從輸出腔室770收集樣品。DNA 定量如上所討論的，參照?qǐng)D7及8，在另一個(gè)實(shí)施例中，可用板700執(zhí)行DNA定量?？蛇x擇地，可在腔室850內(nèi)的純化的/洗脫的DNA上執(zhí)行DNA定量。為了執(zhí)行腔室850內(nèi)的純化的DNA的DNA定量，來(lái)自腔室850的樣品以及腔室854內(nèi)的稀釋緩沖劑可被傳送至板 700內(nèi)的腔室852。為了將來(lái)自腔室850的樣品以及來(lái)自腔室854的稀釋緩沖劑傳送至腔室852，閥門(mén)矩陣內(nèi)的閥710可被驅(qū)動(dòng)，以將腔室850及854置于與腔室852流體連通。通過(guò)施加非均衡力，來(lái)自腔室850的樣品以及來(lái)自腔室854的稀釋緩沖劑可通過(guò)微流控毛細(xì)管714被傳送至腔室852?？深A(yù)想到的，稀釋緩沖劑可為不超出所使用的動(dòng)態(tài)范圍的任意緩沖劑。參照?qǐng)D9，在本實(shí)施例中，可使用A260/A280nm DNA定量。但是，可預(yù)想到的，可使用本領(lǐng)域已知的任意其它的DNA定量，并將其程序化于板700內(nèi)，諸如qPCR、Sybr/RTPCR、 眾所周知的OEM解決方案等，但不限于此。DNA定量可通過(guò)腔室852執(zhí)行而不需要從板700 移除樣品。如圖9中所示，在一個(gè)實(shí)施例中，燈900可通過(guò)腔室852指向檢測(cè)器902。此外， 在另一個(gè)實(shí)施例中，燈900可通過(guò)板700的平坦表面并通過(guò)腔室852指向檢測(cè)器902。在本實(shí)施例中，DNA定量可提供理想的光學(xué)檢測(cè)條件、長(zhǎng)光程、不同性能/分辨率的不同幾何圖形，等等。可進(jìn)一步預(yù)想到的，可移除樣品，且可依照本領(lǐng)域已知的任意方式在樣品上執(zhí)行 DNA定量。制造及處理根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的板可有利地具有各種組分和適于特定的應(yīng)用的表面涂層。 板的組分將可能為結(jié)構(gòu)要求、制造工藝、試劑兼容性、以及耐化學(xué)性能的功能。特別地，板的微流控基底與宏流控基底可由諸如硅、二氧化硅、石英、惰性金屬的無(wú)機(jī)晶體或非晶材料制成，或由諸如塑料的有機(jī)材料制成，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯晴-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯、聚乙烯、聚苯乙烯、環(huán)烯烴聚合物、聚丙烯以及茂金屬。這些可與未改性或改性表面一起使用。這些材料的表面特性可為特定的應(yīng)用改變。表面改性能夠通過(guò)本領(lǐng)域已知的這樣的方式獲得，包括但不限于硅烷化、離子注入、惰性氣體等離子體化學(xué)處理?？深A(yù)想到的，不超出本公開(kāi)的范圍內(nèi)，板能夠由復(fù)合材料或這些材料的組合制成，例如，由聚合材料制造的板，具有嵌入其中的光學(xué)透明的表面，包括例如板的檢測(cè)腔室。例如陣列、檢測(cè)器、功能裝置、凝膠的另外的元件還能夠集成于異質(zhì)的宏流控基底內(nèi)，使得裝置的集成更適于給定的工序?？蛇M(jìn)一步預(yù)想到的，不超出本公開(kāi)的范圍內(nèi)，板能夠由塑料制成，諸如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、由共聚作用改進(jìn)的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯，因?yàn)槠湟子诔尚?、熱成型、沖壓、及碾磨。還可預(yù)想到的，不超出本公開(kāi)的范圍內(nèi)，板能夠由二氧化硅、玻璃、石英或惰性金屬制成。在一個(gè)圖示的實(shí)施例中的具有微流控流控電路、毛細(xì)管、腔室等的板，能夠通過(guò)使用已知的粘合技術(shù)將相對(duì)的基底結(jié)合形成，該相對(duì)的基底具有形成于其中的輔助宏流控腔室、井、反應(yīng)器、純化塔、聲處理腔室、凝膠電泳腔室等。本發(fā)明的板的實(shí)施例的微流控基底能夠由光學(xué)透明或不透明的相鄰基底或部分透明或不透明的基底的注射成型制成。板的實(shí)施例的宏流控基底能夠由光學(xué)透明或不透明的相鄰基底或部分透明或不透明的基底的熱成型制成。但是，熱成型可同樣地應(yīng)用到微流控基底，在制造成本以及生產(chǎn)力方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，包括裝配?；字械墓鈱W(xué)表面可用于提供檢測(cè)分析或諸如激光閥的其它流控操作的構(gòu)件。包括除聚碳酸酯之外的其他材料的層也可并入板中。形成板的基底的組分主要取決于與板一起使用的試劑的化學(xué)兼容性的特定應(yīng)用及要求。電氣層以及相應(yīng)的組件，諸如電泳應(yīng)用或電控閥可并入需要電路的板中。諸如集成電路、激光二極管、光電二極管、以及電阻網(wǎng)絡(luò)等能夠形成可選擇的加熱或冷卻區(qū)域或靈活的邏輯結(jié)構(gòu)的控制裝置可適當(dāng)?shù)夭⑷氚宓挠芯€區(qū)。在板的制備期間，可使用本領(lǐng)域已知的方式將能夠干燥存儲(chǔ)的試劑噴入存儲(chǔ)器中或簡(jiǎn)單地通過(guò)沉積固體材料的方式引入適當(dāng)?shù)拈_(kāi)放的腔室中。在可替代方法中，或作為前述方法的補(bǔ)充，宏流控基底上試劑的凍干處理是顯而易見(jiàn)且直截了當(dāng)?shù)慕鉀Q方案。液體試劑還可在微流控及宏流控基底裝配之前或之后注入到適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)器中，隨后應(yīng)用包括薄的塑料膜的覆蓋層，該塑料膜可用于板內(nèi)流控電路內(nèi)的閥門(mén)構(gòu)件。本發(fā)明的流控板可設(shè)置有多種部件，其可直接形成于形成板的基底上或者置于如預(yù)置模塊的板之上。除了集成的流控部件之外，特定裝置以及元件可設(shè)置在板外部，最適宜地置于板的部件上，或被設(shè)置為當(dāng)在旋轉(zhuǎn)裝置內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)或當(dāng)模塊化成形的或單一的板靜止時(shí)，與該板接觸。流控部件理想地包括根據(jù)本公開(kāi)的板，該流控部件包括但不限于檢測(cè)腔室、儲(chǔ)藏器、閥門(mén)機(jī)制、檢測(cè)器、傳感器、溫度控制元件、過(guò)濾器、混合元件以及控制系統(tǒng)。此外，可預(yù)想到，板可包含板外側(cè)的覆蓋膜，該覆蓋膜覆蓋腔室。覆蓋膜可允許通過(guò)刺穿覆蓋膜來(lái)收集樣品或在腔室中預(yù)裝載樣品溶液，反過(guò)來(lái)，可允許先于樣品收集的板的中間存儲(chǔ)。此外，覆蓋膜可允許更有效更快的輻射熱傳遞，可允許更有效的PCR循環(huán)冷卻。覆蓋膜還可允許通向腔室內(nèi)的樣品的理想光學(xué)通路。在一個(gè)實(shí)施例中，本公開(kāi)的板的微流控基底可由環(huán)烯烴聚合器(COP)的注射成型
19制成，且本公開(kāi)的板的宏流控基底進(jìn)而由熱成型PET/C0P/多層或PP層制成。微流控基底可具有大約1. Im的厚度以及大約80mm乘以120mm的尺寸，例如，相當(dāng)于兼容性目的的微板足跡。微流控基底可以每100乘IOOum部分包含120個(gè)毛細(xì)管，其中，毛細(xì)管之間的間隙可等于或大于500um。此外，微流控基底可包含用于提供凝膠電泳的電連接目的的鉚釘。宏流控基底可具有大約50-320um的厚度以及大約80mm乘以120mm的尺寸，該厚度使通過(guò)宏流控基底的有效的熱傳遞成為可能。宏流控基底可包含大約48處對(duì)應(yīng)于微流控基底的毛細(xì)管的凹陷，其中，凹陷之間的間隙等于或大于1mm。宏流控基底等同于單塊或多塊具有不同特性、優(yōu)化了例如存儲(chǔ)、表面特性、熱性能、機(jī)械及電性能的基底。在本實(shí)施例中，微流控基底以及宏流控基底由膜層隔開(kāi)。膜層可由具有大約8um厚度的簡(jiǎn)單的非結(jié)構(gòu)化的金屬箔。 膜層可由具有炭黑染料的COP制成。此外，膜層可由激光閥穿孔，以將微流控基底內(nèi)的毛細(xì)管與宏流控基底的凹陷置于流體連通?？深A(yù)想的，為了防止其受污染，單獨(dú)的部件、微流控及宏流控基底可通過(guò)熱粘合、層壓、壓敏粘合劑、活性粘膠劑等得到密封。在一個(gè)實(shí)施例中，膜層或穿孔層可將多個(gè)微流控部件或結(jié)構(gòu)與宏流控部件或結(jié)構(gòu)或另外的部件或結(jié)構(gòu)隔開(kāi)。膜層的結(jié)構(gòu)可為均質(zhì)的或異質(zhì)的，例如，包括多層或涂層。根據(jù)本公開(kāi)，膜層或穿孔層可由諸如聚甲基丙烯酸甲酯的高分子化合物組成、或由諸如低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚酯(PET)、聚乙烯 (PE)、聚碳酸酯(PC)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂(PETG)、聚苯乙烯(PS)、乙烯醋酸乙烯共聚物 (EVA)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、環(huán)烯烴均聚物(COP)、環(huán)烯烴共聚物(COC)等等的其它材料組成。優(yōu)選使用這些聚合物是因?yàn)槠湟子谑褂煤椭圃?。顯然，其它選擇是可能的，例如具有或不具有額外的表面處理的金屬箔。膜層可進(jìn)一步包括熒光染料或具有對(duì)預(yù)選的電磁輻射的吸收特性的其它類(lèi)似材料或?qū)?。通過(guò)已知的改變而發(fā)生吸收作用，例如那些包括金屬箔的光吸收過(guò)濾器中所使用的，或通過(guò)改進(jìn)表面光學(xué)特性(η折射率以及k消光系數(shù))，或通過(guò)例如粗糙度的其它的表面特性的方式，通過(guò)這樣的方式，吸收足夠量的預(yù)選的電磁能，其結(jié)果是穿孔。其它技術(shù)可利用例如炭黑粒子、染料乳劑、納米晶體的吸光小球。此外，反射層、極化改變層、波長(zhǎng)移位層可用于增強(qiáng)電磁能的吸收效率。在另一個(gè)實(shí)施例中，板可預(yù)裝載有樣品、試劑、生物樣品等。板的預(yù)裝載目的為允許使用者簡(jiǎn)單地添加使用者期望在板中處理的樣品、試劑、生物樣品等。這允許樣品、試劑、 生物樣品等在板內(nèi)的自動(dòng)化處理。在一個(gè)實(shí)施例中，宏流控基底可裝載有本領(lǐng)域已知的任意樣品、試劑、生物樣品等，諸如電泳凝膠、純化塔部件(例如二氧化硅珠)、本領(lǐng)域已知的任意緩沖劑、PCR混合物、引物、酶、銜接子、dNTP以及DNA梯，但不限于此。在一個(gè)實(shí)施例中，板可預(yù)裝載可在大約4°C下存儲(chǔ)的任意樣品、試劑、生物樣品等，且用戶可添加另外的需要在更低的溫度下存儲(chǔ)的樣品、試劑、生物樣品等。此外，可預(yù)想到的，板可以在從包括大約-80°C到大約+50°C之間的溫度下存儲(chǔ)，或以保存預(yù)裝載于板內(nèi)的樣品、試劑、生物樣品等所需要的溫度被存儲(chǔ)。在另一個(gè)實(shí)施例中，板可具有通過(guò)使用膜層而密封的輸入口和輸出口。在藥物開(kāi)發(fā)中，當(dāng)在裝載試劑與實(shí)際試驗(yàn)的操作之間使用標(biāo)準(zhǔn)的微孔板時(shí)，例行地使用膜層來(lái)覆蓋輸入及輸出口。膜層阻止污染并減少了液體的蒸發(fā)量，其結(jié)果是改變了其濃度并因此改變了試驗(yàn)或處理?xiàng)l件。
參照?qǐng)D10及11，在一個(gè)實(shí)施例中，板可包括微流控基底1002、宏流控基底1004、輸入口 1006、以及輸出口 1008。在本實(shí)施例中，輸入口 1006以及輸出口 1008可由膜層1010 密封。膜層1010的作用可為密封輸入口 1006及輸出口 1008，以避免任何污染物在使用前進(jìn)入輸入口 1006及輸出口 1008。例如，膜層1010可防止輸入口 1006以及輸出口 1008被核糖核酸酶或脫氧核糖核酸酶污染。為了輸入或排出樣品、試劑、生物樣品等，使用者可對(duì)膜層1010穿孔或刺穿膜層1010，并將諸如移液器(不限于此)的流體處理裝置1102插入輸入口 1006和/或輸出口 1008?？深A(yù)想到的，在不超出本公開(kāi)的范圍內(nèi)，膜層可為與可置于板的微流控與微流控基底之間的膜層相同的膜層。此外，膜層可由聚合材料、天然橡膠或具有在防止存儲(chǔ)的試劑蒸發(fā)而維持氣密性的同時(shí)對(duì)所使用的液體有惰性且能夠被刺穿以引入液體的特征的其它材料制成。進(jìn)一步可預(yù)想到的，不超出本公開(kāi)的范圍內(nèi)，膜層能夠通過(guò)應(yīng)用包含金屬和聚合層的層壓膜得到。該金屬層允許對(duì)氣體和液體的低滲透性，且該聚合層允許板內(nèi)存儲(chǔ)試劑的密封的便利性及有效性。還可預(yù)想到的，在不超出本公開(kāi)的范圍內(nèi)，具有兩個(gè)膜層的組合，其中的一個(gè)膜層可與置于微流控和宏流控基底之間的膜層一樣。由于膜中的一層將防止另一層膜受到來(lái)自外部的污染，這減少了在未受保護(hù)的環(huán)境內(nèi)裝載或卸載樣品或試劑的過(guò)程中傳遞不需要的顆粒的可能性，這種雙層膜配置允許對(duì)防止可能的來(lái)自核酸或像核糖核酸酶及脫氧核糖核酸酶這樣的酶的污染的改進(jìn)?？蛇M(jìn)一步預(yù)想到的，在不超出本公開(kāi)的范圍內(nèi)，板可具有多個(gè)輸入及輸出口。輸入及輸出口可在板內(nèi)部的長(zhǎng)度能夠任意地根據(jù)要裝載或排出的流體體積決定，且連續(xù)的輸入和輸出口之間的節(jié)距能夠根據(jù)已有的標(biāo)準(zhǔn)和特定的集成需要來(lái)選擇。2. 25mm、4. 5mm或9mm 的標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)距值分別對(duì)應(yīng)于1536、384、以及96個(gè)井的微量滴定板標(biāo)準(zhǔn)。每個(gè)板的輸入及輸出口的數(shù)量、板的數(shù)量、以及板的方位可改變，以獲得具有標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室格式或接口或自定義格式的各種配置。各種配置取決于板的設(shè)計(jì)和應(yīng)用以及對(duì)樣品、試劑、生物樣品等的輸入或收集的策略?？芍贫ò迳系妮斎肟诩拜敵隹诘臄?shù)量而不需要改變流體處理裝置。來(lái)看圖12，在一個(gè)實(shí)施例中，描畫(huà)了具有并行分配器的板的裝載操作。并行的分配器具有8個(gè)頭1202，且執(zhí)行裝載。在該圖示的實(shí)施例中，頭1202允許試劑、樣品、生物樣品或其它選定的流體分配進(jìn)入板的輸入口 1204。由于許多試驗(yàn)以及工序由重復(fù)的協(xié)議組成， 以平行測(cè)試不同的目標(biāo)或不同的化學(xué)實(shí)體，試劑、樣品、生物樣品或試驗(yàn)或工序中的其它選定流體的碎片可能是共有的，且試劑、樣品、生物樣品或其它選定的流體的碎片可能發(fā)生變化。這些板可在多個(gè)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行處理，包括其它的向心系統(tǒng)。離心分離的應(yīng)用允許通過(guò)適當(dāng)?shù)拈y使得液體傳遞，其可預(yù)編程、靜態(tài)驅(qū)動(dòng)、或在旋轉(zhuǎn)期間驅(qū)動(dòng)。在另一個(gè)實(shí)施例中， 可預(yù)想到的，不超出本公開(kāi)的范圍內(nèi)，板可獨(dú)立處理或根據(jù)生產(chǎn)量需要以組處理。在本實(shí)施例中，可通過(guò)使用向心系統(tǒng)處理該板?？深A(yù)想到的，在一些應(yīng)用中，向心系統(tǒng)可在大約4°C 或預(yù)定溫度下操作。在本實(shí)施例中，六個(gè)板可裝載在向心系統(tǒng)內(nèi)的轉(zhuǎn)子中。轉(zhuǎn)子可由具有大約2. INm的扭矩以及大約4500rpm的最大速度的異步無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)。但是，可預(yù)想到的， 在不超出本公開(kāi)的范圍內(nèi)，可在本技術(shù)領(lǐng)域已知的任意向心系統(tǒng)中裝載任意數(shù)量的板。對(duì)于傳統(tǒng)地用于現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐中的液體體積，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速優(yōu)選地選為大約50rpm和大約
211500rpm之間，這與存在于轉(zhuǎn)子上的板的數(shù)量無(wú)關(guān)；對(duì)于臺(tái)式系統(tǒng)，其足夠克服重力作用并減少液相質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，而不需要在板上施加過(guò)度的力。進(jìn)一步可預(yù)想到的，在不超出本公開(kāi)的范圍內(nèi)，不需要將板設(shè)置為距離旋轉(zhuǎn)軸固定的距離，且為了節(jié)省空間，板能夠以多排裝載。 根據(jù)本公開(kāi)，優(yōu)選地具有面對(duì)或緊挨旋轉(zhuǎn)軸的輸入口。由于流體受向心加速度的影響將傾向于朝轉(zhuǎn)子的外部徑向移動(dòng)，這一設(shè)置是期望的，且輸入口可被理想地設(shè)計(jì)為用于流體的收集。在本實(shí)施例中，能夠在向心平臺(tái)上處理該板，該向心平臺(tái)自旋以將閥驅(qū)動(dòng)器設(shè)置于正確的位置，且能夠通過(guò)離心分離而在板內(nèi)移動(dòng)流體。 目前公開(kāi)的原理、優(yōu)選的實(shí)施例以及操作模式已在前面的說(shuō)明書(shū)中描述。但是，由于這些實(shí)施例被視為說(shuō)明而不是限制，目前所公開(kāi)的不應(yīng)理解為被限制在所示的特定的實(shí)施例。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不超出隨即公開(kāi)、在此披露且在所附的權(quán)利要求中敘述的精神和范圍內(nèi)，可作出變形和改變。
權(quán)利要求
1.一種用于處理流體的設(shè)備，包括第一基底，包括至少一個(gè)微流控結(jié)構(gòu)；以及第二基底，包括至少一個(gè)宏流控結(jié)構(gòu)，所述至少一個(gè)宏流控結(jié)構(gòu)與所述第一基底內(nèi)的所述至少一個(gè)微流控結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括將所述至少一個(gè)宏流控結(jié)構(gòu)與所述至少一個(gè)微流控結(jié)構(gòu)隔開(kāi)的膜層。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述膜層為可由電磁輻射穿孔的膜層。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個(gè)輸入口以及至少一個(gè)輸出口。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)輸入口以及所述至少一個(gè)輸出口被配置為與核酸庫(kù)格式相對(duì)應(yīng)。
6.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)輸入口與所述至少一個(gè)輸出口是密封的。
7.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)輸入口與所述至少一個(gè)輸出口由可刺穿的膜密封。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括另外的部件，選自由電控閥、集成電路、激光二極管、光電二極管、離子矩陣、聲處理機(jī)制、陰極、陽(yáng)極、電阻加熱元件、以及熱及冷點(diǎn)所構(gòu)成的組。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述微流控及宏流控結(jié)構(gòu)選自由毛細(xì)管、通道、檢測(cè)腔室、反應(yīng)腔室、儲(chǔ)藏器、閥門(mén)機(jī)制、反應(yīng)塔、洗脫塔、純化塔、電泳腔室、聲處理腔室、檢測(cè)器、傳感器、溫度控制元件、過(guò)濾器、混合元件、以及控制系統(tǒng)所構(gòu)成的組。
10.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括預(yù)裝載至所述至少一個(gè)宏流控結(jié)構(gòu)中的至少一種液體或一種固體。
11.一種用于生成核酸片段庫(kù)的設(shè)備，包括 第一基底，包括多個(gè)微流控毛細(xì)管；第二基底，包括多個(gè)宏流控結(jié)構(gòu)，所述宏流控結(jié)構(gòu)與所述第一基底內(nèi)的所述微流控毛細(xì)管相對(duì)應(yīng)；至少一個(gè)輸入口，與所述宏流控結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)； 至少一個(gè)輸出口，與所述宏流控結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)；以及可穿孔的膜層，將所述宏流控結(jié)構(gòu)與所述微流控毛細(xì)管隔開(kāi)，所述可穿孔的膜密封所述輸入及輸出口。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述多個(gè)宏流控結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)聲處理腔室。
13.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述多個(gè)宏流控結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)純化腔室。
14.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述多個(gè)宏流控結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)凝膠電泳腔室。
15.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述多個(gè)宏流控結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)聚合酶鏈反應(yīng)腔室。
16.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括預(yù)裝載至所述宏流控結(jié)構(gòu)中的至少一種流體。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)流體在大約4°C或大約_20°C或大約-80°C下被存儲(chǔ)。
18.一種形成流控板的方法，包括澆鑄或熱成型具有至少一個(gè)微流控電路于其內(nèi)的第一基底；熱成型具有多個(gè)宏流控結(jié)構(gòu)于其內(nèi)的第二基底；以及將所述第一基底與所述第二基底粘合在一起，其中，所述至少一個(gè)微流控電路與所述多個(gè)宏流控結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，進(jìn)一步包括將膜層粘合于所述第一基底與所述第二基底之間。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，進(jìn)一步包括用至少一種流體對(duì)所述第二基底的至少一個(gè)所述多個(gè)宏流控結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)裝載。
21.一種在流控板中混合液體的方法，其中所述板繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，且外部中介施力于所述板上，所述力引起增強(qiáng)液體混合的振動(dòng)。
22.一種包含在流控板內(nèi)的液體內(nèi)的顆粒的再懸浮方法，其中所述板繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，且外部中介施力于所述板上，所述力引起增強(qiáng)顆粒的再懸浮的振動(dòng)。
23.一種在流體板內(nèi)混合液體的方法，其中所述板繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，且外部中介施力于所述板上，所述力引起增強(qiáng)液體混合的振動(dòng)。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述中介通過(guò)磁場(chǎng)起作用。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其中加速度沿切線方向。
26.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述加速度平行于所述旋轉(zhuǎn)軸。
27.一種包含在流控板內(nèi)的液體內(nèi)的顆粒的再懸浮方法，其中所述板繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，且外部中介施力于所述板上，所述力引起增強(qiáng)顆粒再懸浮的振動(dòng)。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述中介通過(guò)磁場(chǎng)起作用。
29.如權(quán)利要求27所述的方法，其中加速度沿切線方向。
30.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述加速度平行于所述旋轉(zhuǎn)軸。
31.一種用于根據(jù)其浮力及尺寸，在溶液中選擇性地分離以及可逆地再懸浮珠滴的方法，其中想要做的動(dòng)作由對(duì)克服重力及擴(kuò)散的向心力強(qiáng)度或應(yīng)用時(shí)間的調(diào)整來(lái)執(zhí)行。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中含懸浮液的腔室具有引起向下移動(dòng)的珠滴的橫向位移的設(shè)計(jì)。
33.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述含懸浮液的腔室具有在向心力作用下引起所述珠滴的集中的設(shè)計(jì)。
34.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括預(yù)裝載至所述至少一個(gè)宏流控結(jié)構(gòu)中的至少一種凝膠，，其中所述凝膠直接鑄入所述結(jié)構(gòu)中。
35.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述膜的光吸收特性使包含于所述宏流控結(jié)構(gòu)內(nèi)的樣品的輻射加熱成為可能。
36.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述膜的所述穿孔使得來(lái)自包含于宏流控結(jié)構(gòu)內(nèi)的凝膠矩陣的預(yù)定材料的插入或提取成為可能。
37.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述膜可刺穿，以允許樣品的插入及提取。
全文摘要
本公開(kāi)通常涉及目的為微流控裝置與宏流控裝置的接口的裝置及方法。特別地，本公開(kāi)包括如下方式的流控板的設(shè)計(jì)宏流控結(jié)構(gòu)和/或微流控結(jié)構(gòu)可被置為彼此流體連通，使得可在具有同樣的試劑、樣品、生物樣品或本領(lǐng)域已知的用于執(zhí)行試驗(yàn)、反應(yīng)、處理或程序的流體體積的板內(nèi)完成這些試驗(yàn)、反應(yīng)、處理、或程序。
文檔編號(hào)H01L21/00GK102439692SQ201080017119
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日
發(fā)明者喬治·霍拉克, 伊莎貝爾·謝馬克, 吉安-盧卡·萊蒂耶里, 安托萬(wàn)·約旦, 山姆·埃萊特, 巴特·范德韋厄, 弗洛里安·蘇耶科斯, 皮特爾·戈?duì)柌贾Z夫, 皮耶羅·祖凱利, 艾瑞克·迪雷, 赫爾夫·維奧蘭, 鮑里斯·霍緬科 申請(qǐng)人:斯芬克斯公司