[发明专利]液滴分配系统

说明书

本发明涉及用于分配液滴，包含一个或多个实体的皮升体积的液滴的方法和系统，其微流体液滴分配系统包括：液滴馈送管线，用于载送用于分配的液滴；分配管线，用于载送分配流体以分配液滴；液滴出口管线，其联接到液滴出口；第一接头，具有第一输入部、第二输入部和输出部；废液管线，在第一接头与液滴输出部之间联接到液滴输出管线；第一压力源，用于将被加压的分配流体提供给所述分配管线，以从所述液滴输出部喷射液滴；液滴分配阀，在所述第一压力源和所述分配管线之间，以控制液滴从所述液滴输出部的喷射；第二压力源，用于将被加压的分配流体提供给液滴保护管线；第二接头，具有第一输入部、第二输入部和输出部；体积流节流装置，其联接在所述第二接头的输出部与所述第一接头的第一输入部之间，以限制从所述第二接头进入到所述第一接头中的体积流。

技术领域

本发明总体上涉及用于分配液滴，特别是包含一个或多个实体的微液滴的方法和系统。

背景技术

本文所描述的液滴分配技术通常但非排他性地涉及乳化液，所述乳化液通常包含油包水的微液滴，通常是表面活性剂稳定的。可以将一种或多种活性实体(例如，一种或多种活细胞或颗粒)掺入每个液滴中，然后在该液滴内进行实验，例如进行生物测定。可以以每秒几千次以上的速率生成和潜在地处理微体积液滴(微液滴)。

通常，油组合物包含氟和/或矿物油，并且优选地包含表面活性剂，例如约0.5％-5％体积/体积。当微液滴包含活性实体时，使用氟油是特别有利的，这是因为氟油擅长将氧气输送至微液滴。表面活性剂可以是聚合物或小分子；例如可以使用衍生自全氟醚的嵌段共聚物(例如，Krytox^TM或聚乙二醇(PEG))的表面活性剂。微液滴内的材料或分析物可以包含：例如细胞、DNA、蛋白质、肽、珠、颗粒、晶体、胶束、大分子、用于酶法测定的材料、细胞器，例如细胞(例如，哺乳动物细胞、酵母细胞、藻类细胞)或细菌、病毒、朊病毒等。通常，皮升体积的液滴(微液滴)的直径在1μm至120μm的范围内，然而液滴可以更大(或更小)，从而提供可以在纳升至飞升范围内的体积。

发明人已经发现了用于处理和分配这种液滴的现有技术的一些问题。特别地，微流体装置内与分配相关联的压力波动可能会干扰装置内的液滴。另外，分配过程有时可能会导致液滴或部分液滴进入不期望的微流体通道(管线)。

可以在专利公开US2014/162262、GB2495182A、US2015/125947、US2009/320930、US2008/261295和US2016/136643中找到其他背景现有技术。

发明内容

在第一方面中，本发明提供了一种微流体液滴分配系统，所述系统包括：液滴馈送管线，用于载送用于分配的液滴；分配管线，用于载送分配流体以分配所述液滴；液滴出口管线，所述液滴出口管线联接到液滴出口；第一接头，所述第一接头具有第一输入部、第二输入部和输出部，所述第一输入部用于接收来自所述液滴馈送管线的流，所述第二输入部用于接收来自所述分配管线的流，所述输出部通向所述液滴出口管线；废液管线，所述废液管线在第一接头与所述液滴输出部之间联接到所述液滴输出管线；第一压力源，所述第一压力源用于将被加压的分配流体提供给所述分配管线，以从所述液滴输出部喷射液滴；液滴分配阀，所述液滴分配阀位于所述第一压力源与所述分配管线之间，以控制液滴从所述液滴输出部的喷射；其中所述系统还包括：第二压力源，所述第二压力源用于将被加压的分配流体提供给液滴保护管线；和第二接头，所述第二接头具有第一输入部、第二输入部和输出部，所述第一输入部来自所述液滴馈送管线，所述第二输入部来自所述液滴保护管线；以及体积流量节流装置，所述体积流量节流装置联接在所述第二接头的输出部与所述第一接头的第一输入部之间，以限制从所述第二接头进入到所述第一接头中的体积流。

因此，在一方面中，描述了一种微流体液滴分配系统，所述系统通常但不是必须包括位于聚合物或其它基板上的多个通道或管线。该系统可以包括一个或多个阀、泵等，该一个或多个阀、泵等可以位于基板上/在基板内或与基板分隔开。聚合物基板以及任选地一种或多种额外部件可以呈一次性/可消耗盒的形式。