[發明專利]具有集成歧管的流動池

有效

• 申請號: 201910366831.3
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110441472B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 林思;杰伊·泰勒;李敏成;詹尼弗·福利;韋斯利·考克斯-穆拉納米;西里爾·德拉特;塔倫·庫拉納;保羅·克里韋利
• 申請（專利權）人: 伊魯米那股份有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 史晨杰;楊明釗

本公開涉及具有集成歧管的流動池。在一個例子中，流動池包括多個入口，其依尺寸被制造成將來自多種試劑之一的試劑流接收到流動池內。流動池的出口依尺寸被制造成使每個試劑流從流動池流出。流動池的流動通道位于每個入口和出口之間并與每個入口和出口流體連通。流動通道包括歧管段和檢測段。歧管段具有與公共管線流體連通的多個歧管分支，其中每個分支連接到每個入口中的一個。檢測段與公共管線和出口流體連通。檢測段可操作來執行在位于檢測段中的分析物和多種試劑之間的多個不同的化學反應。

相關申請的交叉引用

本申請是2018年5月4日提交的標題為“Flow Cell with Integrated Manifold”的美國臨時申請62/666,897的非臨時申請并要求該臨時申請的申請日的權益，該臨時申請的內容通過引用被并入本文。

背景

使用微流體設備的許多儀器可以包括含有各種試劑的多個試劑孔(well)，其中每個試劑孔連接到旋轉選擇閥。旋轉閥與每個孔通道對齊，以便選擇試劑中的任一個。然后利用公共管線來將選定試劑從旋轉閥按規定路線傳輸到流動池的入口。分析物(諸如DNA片段、核酸鏈等)可以定位在流動通道中。選定試劑可以流過流動池，以便對分析物執行各種受控的化學反應。

為了最小化且在某些情況下甚至完全消除試劑的交叉污染，在化學反應的序列中利用的每種試劑常常被序列中的下一試劑(或沖洗試劑)從在流動池外部的公共管線(即外部公共管線)和流動池兩者沖洗出而達到預定的沖洗效率。

然而，在這種有序的化學反應中利用的試劑可能非常昂貴。此外，在流動池的流動通道中達到這種水平的沖洗效率常常需要使一定體積的試劑沖洗通過流動通道，該體積是流動通道的掃掠體積(swept volume)的很多倍。例如，達到位于流動通道中的預定濃度的試劑的沖洗效率可以涉及使一定體積的那種試劑沖洗通過流動通道，該體積是流動通道的掃掠體積的5至10倍。

試劑的如此高的體積以及因此如此高的沖洗因子(flush factor)被涉及的原因之一是，與流動通道的掃掠體積相比，在儀器中的外部公共管線的掃掠體積常常是高的。在流動池外部的公共管線的掃掠體積常常是流動池本身的掃掠體積的兩倍或更多倍，其中兩者都可以被沖洗，以便達到有序的化學反應所涉及的沖洗效率。

此外，通過外部公共管線的流動路徑和通過流動池的流動通道的流動路徑常常不在同一平面中。例如，公共管線可以包括配件、歧管、層、材料或在流動路徑中引起急彎(例如，呈直角或更大的角度)以便連接到流動池和/或旋轉閥的類似物。此外作為例子，試劑孔常常在儀器內位于與流動池不同的水平處，并且外部公共管線常常可以針對這個差異進行調整。

這些水平變化和急彎可促成比通過大部分流動路徑的試劑流明顯更慢的流動的區域(在本文中為死區)。死區可能是可截留試劑并使試劑很難沖洗出來的緩慢移動的層流、渦流或漩渦的區域。在某些情況下，這些死區可能需要相當大量的沖洗試劑體積以沖洗出在那些死區中捕獲的在先前化學反應之后遺留的先前定位的試劑(例如，剩余試劑)。此外，在公共管線和旋轉閥之間或在公共管線和流動池之間的配件和其他機械連接也可能促成額外的死區，這可增加為達到一定的沖洗效率所涉及的沖洗試劑的體積。

簡要說明

本公開提供了用于相對于現有技術減小沖洗流動池并在流動池的流動通道中達到預定水平的試劑濃度(即沖洗效率)所涉及的試劑流的體積(即總沖洗體積)的裝置和方法的例子。更具體地，本公開提供了流動池的例子，其中流動通道具有集成在其中的檢測段和歧管段。檢測段是流動通道中執行在分析物和各種試劑之間的化學反應的區域。歧管段為在進入檢測段之前的試劑流提供內部公共管線區域。

本公開提供了例子，其中歧管段相對于檢測段是小的，以減小用于達到一定的沖洗效率的總沖洗體積。本公開提供了例子，其中歧管段和檢測段在同一平面中或是平面的，以幫助減少試劑流的死區。此外，本公開提供了歧管段的例子，該歧管段具有僅在銳角下形成的試劑流動路徑接合部以另外幫助減少試劑流的死區。