[发明专利]处理生物样品和/或化学样品的装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年3月10日提交的美国临时申请61/158,857号的优先权，为所有目的而将其全部内容通过引用并入此处。

技术领域

本发明涉及用于处理至少一种生物样品和/或化学样品、具体为流体滴中的生物样品和/或化学样品的装置。

背景技术

化学、制药学和生物技术领域中的设备的小型化促进了用于控制液体流动并使许多化学反应和生物反应得以进行的微流体设备的发展。然而，因为缺乏合适的微组件，诸如微型分离器、微滤器或信号探测器，故所述设备不能将常规的、多功能的化学实验室缩微到单微芯片上。此外，所述设备确实还常常不能满足混合的需求。因此，常常将开孔设计(通常是多孔板)与自动混合及清洗设备组合使用。而且，这些系统离片进行样品制备，并且例如依赖于用于光学测量(例如荧光测量)的传统显微镜。

关于处理的小型化和自动化，由于有可能将分离和处理体积调低至皮升(picoliter)/飞升(femtoliter)的范围，故流体滴的操控处理受到极大关注(例如WO 2004/030820)。已开发了几种用于液滴在表面上的移动、合并/混合、分离和加热的芯片实验室(LOC)、微全分析系统(μTAS)和生物微机电系统(BioMEMS)，例如介质上电润湿(EWOD)(Pollack，M.G.等，2000，Appl.Phys.Lett.，vol.77，pp.1725)、声表面波(SAW)(Wixforth，A.等，2002，mstnews，vol.5，pp.42)、双向电泳(Gascoyne，P.R.C.等，2004，Lab-on-a-Chip，vol.4，pp.299)及局部不对称环境(Daniel，S.等，2005，Langmuir，vol.21，pp.4240)。这些方法缺少进行连续生物处理的最重要操作：将原料和/或反应产物从粗制的混合物或复杂的混合物中分开/纯化/隔离的能力。

因此，本发明旨在提供用于至少克服上述某些问题的小型化设备。

发明内容

第一方面，本发明旨在提供一种用于处理至少一种生物样品和/或化学样品的装置。所述装置包括或由下列部件构成：基板，其具有流体接触表面；其中，流体接触表面包括使布置于其上的流体滴在与该基板的流体接触表面接触时能够保持完整的质地和浸润性；至少一个温度控制模块，其用于控制基板的流体接触表面处的至少一个不同温度区中的温度；旋转台，其布置在基板的流体接触表面的相反侧；其中，所述旋转台包括磁场发生器以及至少一个光学单元；其中，所述磁场发生器可平行于旋转台的旋转轴而垂直地活动；所述至少一个光学单元用于发射至少一个特定波长的光并用于检测至少一个特定波长的光。

另一方面，本发明旨在提供一种包括这里所述的装置和磁吸性物质或由它们构成的系统。

另一方面，本发明旨在提供一种处理至少一种生物样品和/或化学样品的方法。所述方法包括或由下列步骤构成：将至少一个流体滴放置在这里所述的装置的基板的流体接触表面上；并且对至少一个流体滴中的生物样品和/或化学样品进行处理；其中，所述流体滴包括内相和外相，并且，外相与内相不混溶，且外相包围内相，并且，内相包括生物样品和/或化学样品，且内相通过外相与环境隔离；其中，所述流体滴包括磁吸性材料。

再一方面，本发明旨在提供这里所述的装置用于进行核酸扩增技术的用途。

附图说明

结合非限制性的示例及附图进行考虑，并参照详细说明，可更好地理解本发明，所述附图中：

图1表示支撑结构55及其上安装的旋转台15的示意图。

图2表示具有支撑结构55、旋转台15以及基板的流体接触表面57的装置的上视图。

图3表示贯穿基板、旋转台、旋转台的光学单元与支撑结构的截面图。

图4表示通过稀释5’-标记的5’-AGGTCGGGTGGGCGGGTCGTTA-3’(SEQ ID NO：4)而估计的检测限(LOD)的图。实线表示线性回归，而背景包括3倍信噪比(3SNR)。

图5表示基于TaqMan的双重qPCR期间产生的荧光测量结果的图。在有IAC(实心符号，10个拷贝/反应)的情况下靶物质(空心符号，0-10⁵个拷贝/反应)的不同定量标准的检测。靶物质[IAC]以FAM[TxRed]进行标记，随后进入蓝光[黄光]通道。与(外部)阳性对照相反，非靶的IAC与恰好处于同一流体滴中的靶DNA同时共同扩增。即使在样品中未存在靶DNA的情况下，IAC仍发出阳性对照信号。这样，可将真阴性PCR结果与由PCR失败引起的假阴性结果区分开来。