[發明專利]微流體多路細胞和分子分析裝置和方法

無效

• 申請號: 200980145232.3
• 申請日: 2009-10-09
• 公開（公告）號: CN102215966A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 伊萬·迪莫夫;延斯·杜克里;盧克·利;格雷戈爾·基揚卡
• 申請（專利權）人: 都柏林城市大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;C12M1/00;C12Q1/00;G01N33/483
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;李翔

發明領域

本發明涉及微流體裝置以及利用該裝置進行的分析。本發明更具體涉及可用于多路細胞和分子分析與處理的微流體裝置和方法。

背景技術

微流體裝置公知用于樣品處理和分析。這樣的裝置提供對流體的精確控制和操縱并且一般被認為具有微米即亞毫米級的幾何尺寸。這些裝置特別有用，這是因為它們可在只有小體積分析物可得或應該使用小量試劑例如在用于藥物發現的高通量篩選的情況下提供測量。此外，它們易于在試劑消耗量和分析時間減少的情況下提供結果，從而有利于高通量分析的整合和潛力。

雖然常規微流體裝置提供與其尺寸相當的許多優點，但是在使用這些裝置完成分析系統(即能夠提供分析物、改變該分析物以及從改變中獲取結果的系統類型)中仍然存在問題。存在對于提供能夠用于統計分析以及平行處理多個不同測試的多個數據信號輸出的系統的進一步需求。而且，制造成本必須最小化、限制制造技術的范圍以及由此對于裝置特征幾何尺寸可得的自由度。

發明內容

通過一種序列流微流體裝置解決了這些和其它問題，所述裝置具有限定在輸入和輸出之間的基底上的流體通路，所述裝置包括設置在所述流體通路中的捕集腔，所述捕集腔沿基本垂直于所述流體通路的方向延伸進入所述基底，使得設置在所述流體通路中的流體流內的顆粒可操作地優先收集在所述捕集腔中。所述腔的期望尺寸為使得多個流體的序列流流過所述腔，提供第二流體流用于改變來自第一流體流的所述腔內的介質。

所述捕集腔或收集腔期望具有溝槽形式，所述溝槽具有與所述流體通路相鄰且流體連通的口，所述溝槽具有從所述溝槽的口向下延伸進入所述基底的側壁。

在第一配置中，所述顆粒是細胞，所述捕集腔的期望尺寸為使得包含在流體中的細胞優先從流體中移出并保留在所述捕集腔中。

所述流體通路期望沿著基本平行于所述基底表面的軸。所述流體通路期望設置成接近于所述基底的上表面。

在一個配置中，入口的尺寸為容納滴定管漏斗，使得流體可被向下引入所述裝置中，然后沿所述基底的表面在所述流體通路內流過。

所述流體通路可包括設置在所述入口和所述捕集腔之間的漏斗收縮，以在所述捕集腔之前過濾預定尺寸的顆粒物質。

所述裝置可設置成具有多個捕集腔的陣列結構。期望的是，所述多個捕集腔共享公共的輸入和輸出，輸入設置成分支結構使得引入所述輸入的流體被導向每一個捕集腔。

還提供包括設置在公共基底上的多個裝置的多路結構。

本發明還提供實現細胞或分子分析的方法。

因此，本發明的第一實施方案提供一種如權利要求1中所詳述的設備。還提供根據權利要求13所述的工具。還提供如權利要求22、30、31或32所詳述的獨立方法。在從屬權利要求中提供有利的實施方案。

參考下述示例性配置將更好地理解這些和其它特征。

附圖說明

以下將參考附圖說明本發明，在附圖中：

圖1示出根據本發明教導的設置成行構型的裝置陣列。

圖2是包括多個裝置的示例性多路結構的照片。

圖3是示出載入圖2的結構的照片。

圖4A示出根據本發明教導提供的裝置的平面圖。

圖4B示出該裝置的元件的透視截面圖。

圖5示出流體速度在流體通路中如何變化。

圖6示出流體速度隨收集槽的深度如何變化。

圖7示意性示出可如何引入流體以實現在捕集區中的細胞捕集。

圖8示出在多重流過配置中可實施的步驟序列。

圖9示出利用根據本發明教導的結構可同時獲得的示例性結果。

圖10示出入口尖端內的流體如何用于控制裝置內的流量。

圖11示出細胞裝載的實施例。

圖12示出說明不同細胞中細胞裝載的示例性統計數據。

圖13示出如何利用流體流中的珠粒實例實現有效捕集。

圖14示出溝槽內的流體如何被流過的新流體取代。

圖15示出說明在長期細胞培養中可如何有用地使用裝置的示例性數據。

圖16示出可如何實現細胞溶解。

圖17示出說明這種細胞溶解作用的示例性數據。

圖18示出可用于進行NASBA的示例性步驟。

圖19示出在NASBA反應開始時約16個單獨的裝置的熒光圖像。

圖20示出在NASBA反應期間16個裝置內熒光的同時改變。

圖21示出根據本發明教導的裝置在生物模擬環境中的應用示例。

圖22示出在根據本發明教導的裝置中可如何進行混合。

圖23示出根據本發明教導的裝置可如何用于實時蛋白質分析。