[發明專利]從微流體設備提取流體

有效

• 申請號: 201710982614.8
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107961820B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 萊斯莉·安妮·帕里-瓊斯;埃瑪·杰恩·沃爾頓;克里斯托弗·詹姆斯·布朗
• 申請（專利權）人: 夏普生命科學（歐洲）有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 黃亮

一種從EWOD設備提取測定流體的方法，該EWOD設備包括在其間限定流體空間的兩個相對的基板以及用于從流體空間提取流體的孔。該方法包括：在所述EWOD設備的流體空間中提供鄰近所述孔的測定流體液滴，使得所述液滴阻止經由所述孔對所述EWOD設備的流體空間中包含的填充流體的提取，以及經由所述孔從所述流體空間提取所述液滴的測定流體中的至少一些測定流體。該方法包括：在提取期間通過電潤濕來控制測定流體液滴，以維持對填充流體的提取的阻止。通過在提取過程期間控制測定流體液滴的未提取部分相對于孔的位置，所述測定流體液滴的未提取部分繼續阻止對填充流體的提取。這使得不太可能發生對填充流體的不需要的提取。

技術領域

本發明涉及從微流體設備提取流體，以及更具體地涉及從有源矩陣介質上電潤濕(AM-EWOD)微流體設備提取流體。介質上電潤濕(EWOD)是用于對陣列上的流體液滴進行操縱的已知技術。有源矩陣EWOD(AM-EWOD)是指在包含晶體管的有源矩陣陣列中(通過例如使用薄膜晶體管(TFT))來實現EWOD。

背景技術

微流體是快速擴張的領域，涉及到在小尺度上對流體的操縱和精確控制，通常處理亞微升(sub-microlitre)體積。無論是在研究中還是在生產中，都存在日益增加的興趣將微流體應用至化學或生物化學測定及合成，以及應用于醫療診斷(“芯片上的實驗室”)。在后一種情況下，這種設備的小尺寸特性允許在需要使用比基于傳統實驗室的測試小得多的臨床樣本體積時進行快速測試。

可以通過以下事實來識別微流體設備：其具有至少一個維度小于1毫米(mm)的一個或多個通道(或更一般地，間隙)。在微流體設備中使用的常見流體包括全血樣本、細菌細胞懸濁液、蛋白質或抗體溶液和各種緩沖液。微流體設備可以用于獲取各種有趣的測量數據，包括分子擴散系數、流體粘度、pH、化學鍵合系數和酶反應動力學。針對微流體設備的其他應用包括毛細管電泳、等電點聚焦、免疫測定、酶法測定、流式細胞術、經由質譜法分析蛋白質的樣本注射、PCR擴增、DNA分析、細胞操作、細胞分離、細胞圖案化以及化學梯度形成。許多這些應用程序已用于臨床診斷。

已知許多技術用于在亞毫米尺度上操縱流體，亞毫米尺度的特征主要在于層流和表面力相對于體積力(bulk force)的優勢地位。大多數技術屬于連續流量系統的類別，其經常采用笨重的外部管道系統和泵。采用離散液滴的系統代之以具有更大的功能靈活性的優點。

介質上電潤濕(EWOD)是用于通過施加電場來操縱流體的離散液滴的公知技術。因此，它是針對“芯片上的實驗室”技術的微流體的候選技術。可以在“Digitalmicrofluidics：is a true lab-on-a-chip possible？”(R.B.Fair，MicrofluidNanofluid(2007)3：245-281)中找到對該技術的基本原理的介紹。該評論注意到：在文獻中沒有詳細討論將流體引入EWOD設備中的方法。應該注意的是，該技術采用疏水性內表面。因此，一般來說，水性流體(aqueous fluid)單獨借助于毛細管作用從外部填充到這種設備中在能量方面(energetically)是不利的。此外，當施加電壓并且該設備處于致動狀態時，可能仍然如此。歸因于液固(liquid-solid)界面處較低的表面張力，非極性流體(例如，油)的毛細管填充在能量方面可能是有利的。

可以使用電介質上電潤濕(EWOD)設備或其他微流體設備來對流體進行計量并將其混合在一起，以在設備內執行測定(這需要例如光、電的某種讀出)，或準備要使用不同類型的讀取器在其他地方進行分析的樣本。在后一種情況下，必須從設備中“提取”一個或多個液滴。目前，這通常是通過移液管穿過上基板中的孔穴來實現的。然而，雖然這種提取方法適合于在實驗室條件下由訓練有素的工作人員使用，但在一般使用中是不可靠的。