[发明专利]用于形成乳状液阵列的系统、方法以及装置

说明书

一种用于形成乳状液阵列的系统、方法以及装置。一种示例性装置，其包括框架和安装到该框架并且各自构造以成形为乳状液阵列的至少一个或者多个独立的微流体模块。在一些实施例中，每个模块可以通过卡配附接来安装。该装置还可包括结合到每个模块的顶侧并且气密地密封每个模块的同一密封构件。用于形成乳状液阵列的另一示例性微流体装置包括结合在一起的成叠的层。该叠可以包括形成多个端口的端口层。每个端口可具有由围绕该端口的中心轴线的突出部形成的顶缘部。这些缘部可以彼此共面，以便于密封构件结合到每个缘部。

优先权申请的交叉引用

本申请基于并要求2017年2月13日提交的美国临时专利申请序列第62/458,429号的35 U.S.C§119(e)的权益，其全部公开内容为所有目的而以参见的方式纳入本文。

对其它材料的交叉引用

以下内容为所有目的而以参见的方式纳入本文：2010年7月8日公开的美国专利申请公开第2010/0173394 A1号；以及2014年12月25日公开的美国专利申请公开第2014/0378348 A1号。

介绍

用于分析流体样品的各种有效的方法都是从形成带有样品的乳状液开始。在乳状液中，样品是各自被不混溶的连续相包封的液滴的分散相。对于生物样品，液滴通常是被包含油的不混溶的载体液体围绕的水性液滴。

可以使用基于乳状液的策略来分析生物样品的核酸靶标水平。在将样品分为液滴之前，诸如通过聚合酶链反应(PCR)将其与试剂结合以支持靶标的扩增。然后形成包括样品液滴的乳状液，并且靶标仅存在于液滴的子集中。然后将乳状液加热或热循环以促进在包含靶标的至少一份复制品的每个液滴中靶标的扩增。从液滴中检测信号，以确定哪些液滴包含扩增的靶标，允许根据目标的正(或负)液滴比例计算目标水平，这被称为数字化分析。

已经开发出微流体装置以并行形成和收集用于数字化分析的乳状液阵列。然而，为满足更高样品通量的需求，增加阵列中乳状液的数量存在许多工程挑战。例如，在不改变阵列密度的情况下增加阵列的尺寸会使装置体积庞大且制造成本高昂。另一方面，设计一种在设备的控制下形成较高密度乳状液阵列的装置通常会减少该设备的用户界面和设备界面的尺寸，这会降低装置的用户友好性(诸如，更难装载样品)，并使设备更昂贵且可靠性更低。

发明内容

本公开提供了用于形成乳状液阵列的系统、方法和装置。一种示例性装置，其包括框架和安装到该框架并且各自构造以成形为乳状液阵列的至少一个或者多个独立的微流体模块。在一些实施例中，每个模块可以通过卡配附接来安装。该装置还可包括结合到每个模块的顶侧并且气密地密封每个模块的同一密封构件。用于形成乳状液阵列的另一示例性微流体装置包括结合在一起的堆叠的层。该堆叠可以包括形成多个端口的端口层。每个端口可具有由围绕该端口的中心轴线的突出部形成的顶缘部。这些缘部可以彼此共面，以便于密封构件结合到每个缘部。

附图说明

图1是现有技术的示例性乳状液形成组件的示意性剖视图，其在乳状液形成之前以及用于预期的乳状液的样品流体已经装载到装置的输入井部中之后获取。

图2是图1的乳状液形成组件的另一示意性剖视图，除了是在临近乳状液形成的结束时获取之外如图1般获取，其中所得的乳状液被收集在装置的输出井部中。

图3是根据本公开的方面的本公开的示例性乳状液形成模块的示意性剖视图，该乳状液形成模块安装至框架并且构造成响应于在每个液滴生成位置下游所施加的真空形成乳状液阵列，并且该乳状液形成模块在乳状液形成之前和预期乳状液的样品流体已装载到模块的样品蓄液器中后取出。

图4是根据本公开的方面的图3的乳状液形成模块的另一示意性剖视图，除了是在临近乳状液形成的结束时获取之外如图3般获取，其中将生成的乳状液收集在模块的乳状液蓄液器中。