Безгазовая камера для текучих сред



Безгазовая камера для текучих сред
Безгазовая камера для текучих сред
Безгазовая камера для текучих сред
Безгазовая камера для текучих сред
Безгазовая камера для текучих сред
Безгазовая камера для текучих сред
Безгазовая камера для текучих сред
Безгазовая камера для текучих сред
Безгазовая камера для текучих сред
Безгазовая камера для текучих сред
Безгазовая камера для текучих сред
Безгазовая камера для текучих сред

 


Владельцы патента RU 2525425:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)

Изобретение относится к устройству с камерой для текучих сред, которое может быть использовано в области молекулярной диагностики, в частности, для осуществления полимеразной реакции. Камера для текучих сред сообщается с первым каналом, выполненным с возможностью осуществления функции впуска для текучих сред в камеру для текучих сред, и вторым каналом, выполненным с возможностью осуществления функции выпуска для текучих сред из камеры для текучих сред. При этом первый и второй каналы расположены рядом друг с другом, а в камеру для текучих сред выступает выступ, расположенный между первым каналом и вторым каналом. Достигаемый технический результат заключается в создании камеры, которую можно использовать в микрофлюидальном устройстве, обеспечивающей возможность безгазового заполнения текучей средой. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к устройству с камерой для текучих сред, которое подходит, например, для осуществления полимеразной цепной реакции. Такие устройства можно использовать, например, в области молекулярной диагностики.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящее время в области молекулярной диагностики принято использовать микрофлюидальные устройства. Такие микрофлюидальные устройства или микрофлюидальные системы типично содержат сеть камер, которые соединены каналами, которые обеспечивают соединение между различными камерами для текучих сред. Камеры для текучих сред, а также каналы типично имеют микромасштабные размеры, например, размеры каналов типично находят в диапазоне от 0,1 мкм приблизительно до 1 мм. Такие микрофлюидальные устройства описаны, среди прочего, в US 6843281 B1.

В области молекулярной диагностики повсеместно применяют процесс так называемой полимеразной цепной реакции (ПЦР). Во время этой реакции малое количество жидкости (типично 100 мкл или менее), содержащей ДНК, подвергают термической обработке для того, чтобы амплифицировать конкретную часть ДНК.

С этой целью набор праймеров добавляют в жидкость, содержащую ДНК вместе с ферментами и дезоксирибонуклеотидами (dNTP). Затем жидкость подвергают последовательным стадиям денатурации, ренатурации и элонгации. Во время стадий денатурации двухцепочечную ДНК разделяют на одноцепочечные молекулы ДНК. Во время стадии ренатурации, праймеры, обладающие специфичностью к определенному участку ДНК, в жидкости гибридизуют с разделенными отдельными цепями. Затем во время стадии элонгации ферменты, такие как ДНК полимераза, достраивают праймеры. Типично температура элонгации выше температуры ренатурации, и температура денатурации выше температуры элонгации. Выполняя стадии денатурации, ренатурации и элонгации в виде последовательных циклов, можно амплифицировать малые количества в 2n раз, где n означает число циклов, и один цикл содержит и стадию элонгации, денатурации и ренатурации. Приведенное выше описание относится к основному принципу ПЦР, и существует множество специфических подходов, позволяющих специфически использовать ПЦР.

Один общеупотребительный способ ПЦР представляет собой так называемый флуоресцентной ПЦР в реальном времени. Этот способ относится к использованию праймеров с различными метками во время ПЦР. Такие праймеры можно предоставить в форме, которая, когда она не гибридизована с другой нуклеиновой кислотой, не испускает какую-либо флуоресценцию, но которая после ренатурации и элонгации испускает флуоресцентный сигнал после возбуждения соответствующей длиной волны.

Следовательно, этот подход допускает мониторинг эффективности реакции ПЦР в реальном времени при условии, что соответствующие эталонные и контрольные эксперименты выполняют параллельно, и даже допускает определение в реальном времени концентрации исходной концентрации ДНК, присутствующей в образце.

Реакции ПЦР типично осуществляют в камерах для текучих сред, которые также называют реакционными камерам, в которых предусмотрены нагрев и охлаждение камеры для текучих сред с очень большой скоростью, например, до температуры денатурации, ренатурации и элонгации. В настоящем изобретении термин «реакционная камера» является подвидом термина «камера для текучих сред», а именно камеры для текучих сред, в которой может протекать реакция, например ПЦР. Однако общая идея настоящего изобретения относится к безгазовому заполнению камеры для текучих сред, которая может представлять собой реакционную камеру.

Одна выявленная в настоящее время проблема во время реакций ПЦР и, в частности, во время определения в реальном времени в ПЦР реальном времени состоит в том, что в камере для текучих сред происходит захват пузырьков газа, такого как воздух.

Ввиду размеров камеры для текучих сред такие захваченные пузырьки газа могут снижать эффективность реакций ПЦР, а также определения (в реальном времени) амплифицированных молекул нуклеиновой кислоты.

Следовательно, существует постоянный интерес к новым системам ПЦР с камерами для текучих сред, которые предусматривают безгазовое заполнение для того, чтобы усовершенствовать как эффективность ПЦР, так и определение продуктов амплификации нуклеиновых кислот. Существует общих интерес к камерам для текучих сред, поскольку их можно использовать в микрофлюидальных устройствах, которые предусматривают безгазовое заполнение.

Микрофлюидальное устройство для контроля образования пузырьков в указанных микрофлюидальных устройствах описано в US 2007/0280856 A1. Микрофлюидальное устройство содержит по меньшей мере одну камеру образца, которая связана по текучей среде с двумя каналами, которые расположены на противоположных участках камеры образца. Поверхность камеры образца может содержать выступающие элементы в форме зубцов, которые идут от латерального участка поверхности, определяющей камеру образца, близко к выпускному каналу. Зубцы выступают внутрь к центру камеры и расположены на любой стороне выпускного канала при по существу симметричном расположении.

В WO 2006/098696 описано устройство для передачи, вмещения и анализа образца текучих сред, где устройство содержит по меньшей мере один канал передачи, по меньшей мере один многофункциональный канал и по меньшей мере один реакционный модуль. Реакционный модуль соединен по текучей среде по меньшей мере с одним каналом передачи образца и по меньшей мере одним многофункциональным каналом, которые расположены на противоположных участках реакционной камеры. Реакционный модуль содержит реакционную камеру, которая соединена по текучей среде с по меньшей мере одним каналом передачи образца и по меньшей мере одним многофункциональным каналом, где участок стенки реакционной камеры может принимать выгнутую конфигурацию, так что выгнутая стенка реакционной камеры выступает внутрь реакционной камеры.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Одна цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить камеру для текучих сред, которую можно использовать в микрофлюидальном устройстве и которая предусматривает безгазовое заполнение.

Дополнительная цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить камеру для текучих сред, которая подходит для ПЦР и предусматривает безгазовое заполнение.

Эти и другие цели, как их можно увидеть в нижеследующем описании, приведенном далее в настоящем документе, образуют объект независимого пункта формулы изобретения. Некоторые предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения образуют объект зависимых пунктов формулы изобретения.

Таким образом, в одном из вариантов осуществления настоящее изобретение относится к камере (1) для текучих сред, сообщающейся с

первым каналом (2), выполненным с возможностью осуществления функции впуска для текучих сред в камеру для текучих сред;

вторым каналом (3), выполненным с возможностью осуществления функции выпуска для текучих сред из камеры для текучих сред;

при этом в камеру для текучих сред выступает выступ (4),

причем выступ (4) расположен между первым и вторым каналом.

В одном из вариантов осуществления поверхность указанного выступа (4) в камере для текучих сред (1) выполнена гладкой.

Гладкая обозначает, что выступ не имеет острых краев, возможно, за исключением своего основания, где он соединен со стенкой камеры для текучих сред. В случае острых краев угол с фронтом текучего вещества не определен, что ведет к снижению контроля распространения текучей среды.

Например, полукруглый выступ обладает тем преимуществом относительно прямоугольного выступа, что распространяющийся фронт текучей среды может легче повторять гладкую поверхность полукруглого выступа, чем в случае прямоугольного выступа, который содержит острый край, на котором угол между фронтом текучей среды и выступом не определен точно.

Примерами гладких форм являются эллиптические и круглые формы.

В принципе камера для текучих сред может иметь любую трехмерную форму с гладко искривленными стенками, если смотреть сверху.

Таким образом, она может иметь круглую или эллиптическую форму поперечного сечения (5), если смотреть сверху.

Предпочтительно камера для текучих сред имеет цилиндрическую форму с круглой или эллиптической формой поперечного сечения (5), если смотреть сверху.

В одном из вариантов осуществления камера для текучих сред выполнена цилиндрической формы (5) с круглой или эллиптической формой поперечного сечения (5), если смотреть сверху, а первый канал (2) и второй канал (3) соединены с боковыми стенками камеры для текучих сред цилиндрической формы. Камера для текучих сред в отношении ее размеров и материала типично будет выполнена с возможностью внедрения в микрофлюидальное устройство. Предпочтительно, камера для текучих сред будет выполнена с возможностью осуществления ПЦР внутри камеры для текучих сред.

Таким образом, в одном из вариантов осуществления диаметр D камеры (1) для текучих сред будет находиться в диапазоне от 100 мкм до 2 см, а высота H камеры (1) для текучих сред будет находиться в диапазоне от 100 мкм до 1 см.

Диаметр или глубина d (7) выступа (4) круглой или эллиптической формы, который расположен в месте, где второй (выпускной) канал (3) соединен с камерой для текучих сред, выдается внутрь камеры для текучих сред на расстояние от 20 мкм до 1 см. Предпочтительно диаметр d (7) выступа (4) круглой или эллиптической формы типично будет находиться в диапазоне приблизительно от 50 мкм приблизительно до 500 мкм.

Как правило, диаметр D (6) камеры для текучих сред должен быть больше или равен приблизительно 10 диаметрам d (7) выступа. В предпочтительном варианте осуществления изобретения диаметр D (6) камеры для текучих сред цилиндрической формы с круглой или эллиптической формой поперечного сечения (5) на виде сверху находится в диапазоне от 1 мм до 10 мм, высота H находится в диапазоне от 0,2 мм до 5 мм, а диаметр d (7) находится в диапазоне от 0,1 до 1 мм.

Первый (впускной) канал (2) и третий (выпускной) канал (3) расположены рядом друг с другом (см., например, фиг. 4).

Как указано выше, камера для текучих сред (1) выполнена так, чтобы быть пригодной для осуществления ПЦР в камере для текучих сред. Таким образом, в одном из вариантов осуществления камера для текучих сред может быть связана, например соединена, со средствами контроля температуры внутри камеры для текучих сред. Таким образом, средства контроля температуры могут позволять повышать или понижать температуру жидкости внутри камеры для текучих сред до тех температур, которые необходимы, например, для стадии денатурации, ренатурации и элонгации.

В одном из вариантов осуществления камеру для текучих сред можно дополнительно модифицировать для того, чтобы она содержала по меньшей мере одну прозрачную часть. Такая прозрачная часть может допускать мониторинг реакции в реальном времени внутри камеры для текучих сред. В одном из вариантов осуществления по меньшей мере одна прозрачная часть внутри камеры для текучих сред может допускать оптический мониторинг в реальном времени амплифицированных нуклеиновых кислот во время ПЦР в реальном времени.

В одном из вариантов осуществления камера для текучих сред может быть целиком прозрачной.

Другой вариант осуществления относится к устройству, такому как картридж, содержащему камеру для текучих сред в соответствии с настоящим изобретением.

Другие варианты осуществления настоящего изобретения станут понятны из подробного описания, приведенного далее в настоящем документе.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1 представлен вид сверху камеры (1) для текучих сред, которая соединена с первым каналом (2), выполненным с возможностью выполнения функции впуска для текучих веществ в камеру для текучих сред, и со вторым каналом (3), выполненным с возможностью выполнения функции выпуска для текучих веществ из камеры для текучих сред. В местах, где второй канал (3) соединен с камерой для текучих сред (1), на фиг. 1 представлен дополнительный выступ (4) круглой или эллиптической формы, который выступает внутрь камеры для текучих сред.

На фиг. 2a-i представлены различные стадии заполнения камеры для текучих сред с фиг. 1 жидкостью. На фиг. 2a жидкость движется через первый (впускной) канал (2). На фиг. 2b жидкость входит внутрь камеры (1) для текучих сред. На фиг. 2c-2e показано, как жидкость асимметрично проходит далее внутрь камеры для текучих сред. На фиг. 2f жидкость останавливается у первого выступа, который она встречает. На фиг. 2g-2h происходит заполнение остальной части камеры для текучих сред жидкостью до тех пор, пока жидкость не остановится у второго выступа. На фиг. 2i жидкость выталкивают из второго (выпускного) канала (3).

На фиг. 3 представлена камера для текучих сред (1), где первый (впускной) канал (2) и второй (выпускной) канал (3) расположены не напротив друг друга.

На фиг. 4 представлена камера для текучих сред (1), где первый (впускной) канал (2) и второй (выпускной) канал (3) входят в камеру для текучих сред (1) и выходят из нее в одном и том же месте, и где выступ (4) расположен между первым и вторым каналом.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Обнаружено, что размещение выступа круглой или эллиптической формы в месте, где выпускной канал соединен с камерой для текучих сред, делает возможным безгазовое заполнение камеры для текучих сред.

Перед тем, как подробно описать изобретение в отношении некоторых его предпочтительных вариантов осуществления, приведены следующие общие определения.

Настоящее изобретение, как иллюстративно описано в дальнейшем, можно надлежаще осуществлять на практике в отсутствие любого элемента или элементов, ограничения или ограничений, которые описаны в настоящем документе неконкретно.

Настоящее изобретение описано в отношении конкретных вариантов осуществления и со ссылкой на определенные чертежи, но изобретение ограничено не ими, а только формулой изобретения. Чертежи, как описано, являются лишь схематическими и неограничивающими. На чертежах размер некоторых элементов может быть увеличен и в иллюстративных целях они могут быть не изображены в масштабе.

Когда термин «содержит» используют в настоящем описании и формуле изобретения, он не исключает другие элементы. Для целей настоящего изобретения термин «состоит из» рассматривают в качестве предпочтительного варианта термина «содержит». Если далее в настоящем документе определяют, что группа содержит по меньшей мере определенное число вариантов осуществления, то также подразумевают описание группы, которая предпочтительно состоит только из этих вариантов осуществления.

Формы единственного числа включают формы множественного числа, если иное не указано конкретно. Термин «приблизительно» в контексте настоящего изобретения обозначает интервал точности, который, как понятно специалисту в данной области, все еще обеспечивает технический эффект рассматриваемого признака. Термин обычно указывает отклонение от указанного числового значения в пределах ±10% и предпочтительно в пределах ±5%.

Дополнительные определения терминов приведены далее в контексте, в котором используют термины.

Как указано выше, настоящее изобретение в одном из вариантов осуществления относится к камере (1) для текучих сред, сообщающейся с:

первым каналом (2), выполненным с возможностью осуществления функции впуска для текучих веществ в указанную камеру для текучих сред;

вторым каналом (3), выполненным с возможностью осуществления функции выпуска для текучих веществ из камеры для текучих сред;

причем выступ (4) выступает внутрь камеры для текучих сред; и

при этом указанный по меньшей мере один выступ (4) расположен между первым каналом (2) и вторым каналом (3).

Принцип, лежащий в основе настоящего изобретения, изображен на фиг. 1. На фиг. 1 представлен вид сверху камеры для текучих сред. Камера для текучих сред (1) имеет круглую форму поперечного сечения (5) на виде сверху и соединена с первым каналом (2) и вторым каналом (3).

Когда камеру частично заполняют жидкостью во время процесса заполнения жидкостью (как изображено на фиг. 2b-2e), положение поверхности раздела жидкость-газ достаточно часто не определено вследствие вращательной симметрии камеры. Таким образом, жидкость присутствует по левую сторону этой поверхности раздела, а газ - по правую сторону. Форма этой поверхности раздела зависит от угла контакта между поверхностью раздела и твердой стенкой.

Как показано на фиг. 1, в положении, где второй канал (3) входит в камеру для текучих сред, выступ (4) круглой формы выступает внутрь камеры для текучих сред. Этот выступ круглой или эллиптической формы, который также можно обозначить, как выступ полуцилиндрической формы, типично имеет малый размер по сравнению с другими размерами камеры. Когда поверхность раздела жидкость-газ достигает одной из этих выступающих структур, распространение поверхности раздела временно остановится там до тех пор, пока поверхность раздела также не достигнет выступающей структуры на другой стороне канала (см. фиг. 2f-2h). Посредством этого процесса наибольшая часть, если не весь газ, будет вытеснена из камеры для текучих сред и жидкость течет в канал (3), выполняющий функцию выпускного канала. Этот процесс изображен на фиг. 2.

В основном, камера для текучих сред указанного выше варианта осуществления может принимать любую форму. Предпочтительно такая камера для текучих сред на виде сверху может иметь поперечное сечение круглой формы или эллиптической формы (5).

Предпочтительно, чтобы камеры для текучих сред по настоящему изобретению имели цилиндрическую форму с поперечным сечением круглой или эллиптической формы на виде сверху.

Диаметр D (6) камеры для текучих сред (1) будет находиться в диапазоне от 100 мкм до 2 см. Предпочтительно D (6) будет находиться в диапазоне от приблизительно 100 мкм приблизительно до 10 см, приблизительно от 200 мкм приблизительно до 9 см, приблизительно от 300 мкм приблизительно до 8 см, приблизительно от 400 мкм приблизительно до 7 см, приблизительно от 500 мкм приблизительно до 6 см, приблизительно от 600 мкм приблизительно до 5 см, приблизительно от 700 мкм приблизительно до 4 см, приблизительно от 800 мкм приблизительно до 3 см, приблизительно от 900 мкм приблизительно до 2 см, приблизительно от 1 мм приблизительно до 1 см, например, предпочтительно приблизительно 0,2 мм, предпочтительно приблизительно 0,3 мм, предпочтительно приблизительно 0,4 мм, предпочтительно приблизительно 0,5 мм, предпочтительно приблизительно 0,6 мм, предпочтительно приблизительно 0,7 мм, предпочтительно приблизительно 0,8 мм или предпочтительно приблизительно 0,9 мм.

Высота H камеры для текучих сред (1) типично будет находиться в диапазоне приблизительно от 100 мкм приблизительно до 1 см, приблизительно от 200 мкм приблизительно до 9 мм, приблизительно от 300 мкм приблизительно до 8 мм, приблизительно от 400 мкм приблизительно до 7 мм, приблизительно от 500 мкм приблизительно до 6 мм, приблизительно от 600 мкм приблизительно до 5 мм, приблизительно от 700 мкм приблизительно до 4 мм, приблизительно от 800 мкм приблизительно до 3 мм, приблизительно от 900 мкм приблизительно до 2 мм или предпочтительно приблизительно 1 мм.

Термин «диаметр» D (6), пока он относится к цилиндрическим камерам для текучих сред с поперечным сечением круглой формы, используют в форме его практического значения. Пока термин «диаметр» относится к цилиндрическим камерам для текучих сред с поперечным сечением эллиптической формы, он относится к большой оси эллипса.

Как уже указано выше, выступ круглой или эллиптической формы (4) типично меньше диаметра камеры для текучих сред. Типично диаметр d (7) выступа круглой или эллиптической формы меньше диаметра камеры для текучих сред приблизительно в 10 или более раз, например, по меньшей мере приблизительно в 15 раз, по меньшей мере приблизительно в 20 раз или предпочтительно по меньшей мере приблизительно в 25 раз.

Диаметр или глубина d (7) по меньшей мере одного выступа (4) круглой или эллиптической формы, который расположен в месте соединения второго (выпускного) канала (3) с камерой для текучих сред выступает внутрь камеры для текучих сред на расстояние приблизительно от 20 мкм приблизительно до 1 см. Предпочтительно диаметр d (7) выступа (4) круглой или эллиптической формы типично будет находиться в диапазоне приблизительно от 30 мкм приблизительно до 1 мм, приблизительно от 40 мкм приблизительно до 900 мкм, приблизительно от 50 мкм приблизительно до 800 мкм, приблизительно от 60 мкм приблизительно до 700 мкм, приблизительно от 70 мкм приблизительно до 600 мкм, приблизительно от 80 мкм приблизительно до 500 мкм, приблизительно от 90 мкм приблизительно до 300 мкм, например, предпочтительно приблизительно 100 мкм или приблизительно 200 мкм.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения диаметр D (6) камеры для текучих сред цилиндрической формы с круглой или эллиптической формой поперечного сечения (5) на виде сверху находится в диапазоне от 1 мм до 10 мм, например 5 мм, высота H находится в диапазоне от 0,2 мм до 2 мм, например 1 мм, и диаметр d (7) находится в диапазоне от 0,1 до 0,5 мм, например 200 мкм.

Термин «диаметр» d (7) в контексте выступа является общеупотребительным, поскольку он относится к выступу круглой формы. Когда рассматривают выступ эллиптической формы, термин относится к большой оси.

Типично камеры для текучих сред по настоящему изобретению могут иметь внутренние объемы приблизительно от 1 мкл приблизительно до 200 микролитров, причем предпочтительны объемы приблизительно от 10 приблизительно до 100 микролитров, например 25 микролитров.

Каналы, соединяемые с камерой для текучих сред, типично будут иметь диаметр приблизительно от 10 мкм приблизительно до 5 мм, например приблизительно от 100 мкм приблизительно до 500 мкм. Каналы могут иметь любую форму, такую как круглая форма или прямоугольная форма. В том случае, когда используют некруглую форму, указанные выше размеры могут относиться, например, к ширине и высоте прямоугольного канала. Таким образом, ширина может составлять, например, 500 мкм, а высота может составлять 100 мкм.

Кроме того, в одном из вариантов осуществления камеры для текучих сред в соответствии с настоящим изобретением можно выполнить так, чтобы они были пригодны для осуществления ПЦР внутри камеры для текучих сред. Таким образом, камеру для текучих сред можно соединить с элементами контроля температуры, такими как нагревающие и охлаждающие элементы, как их типично используют в микрофлюидальных устройствах, чтобы сделать возможным осуществление реакций ПЦР.

Кроме того, в одном предпочтительном варианте осуществления камеры для текучих сред в соответствии с настоящим изобретением могут содержать по меньшей мере одну прозрачную часть. Такую прозрачную часть можно разместить, например, в верхней части камеры для текучих сред, чтобы сделать возможным оптическое определение продуктов реакции, которые образованы внутри камеры для текучих сред. В типичном варианте осуществления можно использовать прозрачную часть, которая делает возможным оптический мониторинг в реальном времени реакции ПЦР в реальном времени, протекающей внутри камеры для текучих сред.

Типично камеру для текучих сред выполняют из материалов, которые подходят для того, чтобы выдерживать в условиях, которые необходимы для осуществления реакции внутри камеры для текучих сред. Таким образом, в случае реакции ПЦР выбирают материалы, общеупотребительные для ПЦР камер для текучих сред. Такие материалы могут включать, например, полимеры, пластмассы, смолы, металлы, включая металлические сплавы, оксиды металлов, неорганическое стекло и т.д., при условии, что угол контакта между жидкостью и поверхностью больше 90 градусов (указывает на гидрофобные свойства). Конкретные полимерные материалы могут включать, например, полиэтилен, полипропилен, такой как полипропилен высокой плотности, политетрафторэтилен, полиметилметакрилат, поликарбонат, полиэтилентерефталат, полистирол и стирол и т.д. Полипропилен может быть предпочтителен.

Прозрачную часть, если ее, например, используют для определения реакции ПЦР в реальном времени, можно выполнить, например, из прозрачного гидрофобного материала, например, из полипропилена.

Настоящее изобретение дополнительно относится к способу по существу полного заполнения камеры для текучих сред жидкостью, содержащей по меньшей мере следующие стадии:

a) предоставление камеры для текучих сред как описано выше;

b) введение жидкости в первый канал (2) камеры для текучих сред, как описано выше;

c) заполнение камеры для текучих сред так, что жидкость покидает заполненную камеру для текучих сред через второй канал (2) камеры для текучих сред, как описано выше.

Термин «по существу полностью» обозначает, что жидкостью заполняют камеру для текучих сред, не содержащую пузырьков газа в камере для текучих сред.

Аналогичным образом, изобретение относится к использованию камеры для текучих сред, как описано выше, для безгазового заполнения жидкостью.

Настоящее изобретение описано в отношении некоторых конкретных вариантов осуществления, которые, однако, не расцениваются в качестве ограничения.

НОМЕРА ПОЗИЦИЙ

(1) камера для текучих сред

(2) первый канал, пригодный в качестве впуска

(3) второй канал, пригодный в качестве выпуска

(4) выступ в камеру для текучих сред, который расположен у второго канала

(5) поперечное сечение круглой или эллиптической формы камеры для текучих сред на виде сверху

(6) диаметр D камеры для текучих сред

(7) диаметр d выступа

1. Камера (1) для текучих сред, сообщающаяся с
первым каналом (2), выполненным с возможностью осуществления функции впуска для текучих сред в камеру для текучих сред;
вторым каналом (3), выполненным с возможностью осуществления функции выпуска для текучих сред из камеры для текучих сред;
при этом первый канал (2) и второй канал (3) расположены рядом друг с другом, и в камеру (1) для текучих сред выступает выступ (4),
причем выступ (4) расположен между первым каналом (2) и вторым каналом (3).

2. Камера (1) для текучих сред по п.1, в которой поверхность выступа (4) в камере (1) для текучих сред выполнена гладкой.

3. Камера (1) для текучих сред по п.2, в которой выступ (4) выполнен круглой или эллиптической формы.

4. Камера (1) для текучих сред по пп. 1-3,
в которой камера для текучих сред выполнена цилиндрической формы с круглой или эллиптической формой (5) поперечного сечения, если смотреть сверху;
при этом первый канал (2) и второй канал (3) соединены с боковыми стенками камеры для текучих сред цилиндрической формы.

5. Камера для текучих сред по п.1, в которой диаметр (6) камеры (1) для текучих сред находится в диапазоне приблизительно от 100 мкм приблизительно до 10 см, а высота камеры для текучих сред находится в диапазоне приблизительно от 100 мкм приблизительно до 1 см.

6. Камера для текучих сред по п.1, в которой диаметр (7) выступа (4) круглой или эллиптической формы меньше диаметра (6) камеры (1) для текучих сред приблизительно в 10 раз или по меньшей мере приблизительно в 10 раз.

7. Камера для текучих сред по п.1, в которой диаметр (7) выступа (4) круглой или эллиптической формы находится в диапазоне приблизительно от 10 мкм приблизительно до 1 см.

8. Камера для текучих сред по п.1, в которой камера (1) для текучих сред выполнена так, что она пригодна для осуществления полимеразной цепной реакции в камере для текучих сред.

9. Камера для текучих сред по п.1, в которой с камерой для текучих сред сообщаются средства контроля температуры внутри камеры для текучих сред.

10. Камера для текучих сред по п.1, в которой камера для текучих сред содержит по меньшей мере одну прозрачную часть.

11. Камера для текучих сред по п.1, в которой камера для текучих сред выполнена из полипропилена.

12. Применение камеры для текучих сред по любому пп.1-11 для безгазового заполнения жидкостью.

13. Способ полного заполнения камеры для текучих сред жидкостью, включающий по меньшей мере следующие этапы:
а. предоставляют камеру для текучих сред по любому пп.1-11;
b. вводят жидкость в первый канал (2) камеры для текучих сред по любому пп.1-11;
с. заполняют камеру для текучих сред так, что жидкость покидает заполненную камеру для текучих сред через второй канал (2) камеры для текучих сред по любому пп.1-11.

14. Устройство для молекулярной диагностики текучих сред, содержащее камеру для текучих сред по любому пп.1-11.

15. Устройство по п.14, причем устройство является картриджем.



 

Похожие патенты:

Анализы // 2521639
Группа изобретений относится к вариантам способа и устройства для проведения анализа образца на различные аналиты. Способ включает в себя контактирование массива разнесенных зон исследования с образцом жидкости, например, с цельной кровью.

Группа изобретений относится к медицине и биологии и может быть использована для культивирования, исследования и тестирования тестовых соединений на тканях, органоидах и нишах стволовых клеток в формате миниатюризированной интегральной схемы.

Микрофлюидальное устройство для дозирования жидкостей в микрофлюидальной сети содержит микрофлюидальные каналы или камеры, которые по меньшей мере частично сформированы введением подходящих структур в пленку над держателем подложки так, что по меньшей мере часть потока текучей среды через сеть проходит в плоскости подложки.

Изобретение относится к устройствам для проведения иммуноанализа и может использоваться для лабораторной диагностики вирусных инфекций. Микрофлюидная система включает канал для анализируемой жидкости и еще четыре канала, расположенных перпендикулярно к каналу для анализируемой жидкости и одним концом соединяющихся с ним, при этом один из этих каналов является измерительным и в него помещены рецепторы в жидкой среде, другой канал является опорным и содержит только жидкую среду, а в два остальных канала помещены флуоресцентные метки с иммобилизованным на них субстратом в жидкой среде.

Группа изобретений относится к кювете для хранения биологического образца, способу ее изготовления, а также к способу проверки подлинности кюветы и способу анализа биологического образца, такого как пробы крови, с использованием указанной кюветы.

Объектом изобретения является контейнер, предназначенный для хранения обезвоженного биологического материала в контролируемой атмосфере, в частности, при температуре окружающей среды и в особенности ДНК, содержащий оболочку (12) из газонепроницаемого материала, отличающийся тем, что оболочка (12) выполнена из металлического материала и цилиндрической формы, закрытой с одной стороны, и содержит пробку (16), предназначенную для герметичного соединения с упомянутой оболочкой.

Изобретение относится к микрожидкостному устройству, которое может быть использовано для проведения химических, биохимических или физических процессов. Микрожидкостное устройство содержит множество камер и путь прохождения, соединяющий множество камер, выполненных с возможностью размещения, по меньшей мере, одной магнитной частицы, проходящей одну за другой множество камер.

Группа изобретений относится к области биохимии. Предложен сосуд из пластика для сорбирования нуклеиновых кислот из жидкой среды.

Изобретение относится к микроструйному устройству для молекулярного рассеивания или для обнаружения заданного вещества в пробе жидкости. .

Клапан // 2529467
Изобретение относится к клапану для управления прохождением частиц из первой зоны (6) во вторую зону (7), содержащий: клапанный материал (4), имеющий изменяемую степень проницаемости, и клапанную зону (16, 116), содержащую клапанный материал (4, 104, 204, 304), при этом клапанная зона (16, 116) и клапанный материал (4, 104, 204, 304) выбраны с возможностью принудительного движения частиц сквозь клапанный материал (4, 104, 204, 304) при прохождении через клапан (2, 102) при переносе частиц из первой зоны (6, 106) во вторую зону (7, 107), при этом клапанный материал (4) управляется посредством блока (17, 18) управления клапаном таким образом, что физические свойства клапанного материала (4) изменяются с возможностью изменения степени проницаемости. Также изобретение относится к устройству, использующему клапан, а также способу получения клапана и способу изготовления устройства. Предложенный клапан имеет упрощенную конструкцию. 5 н. и 8 з.п. ф-лы, 26 ил.

Группа изобретений относится к области биологии, в частности к иммунологическим исследованиям, являющимися предпочтительным методом тестирования биологических продуктов и при которых используется планшет для образцов, в частности, при осуществлении энзим-связывающего иммуносорбентного анализа - ELISA, или других процедур, связанных с иммунным анализом, использующих нуклеиново-кислотный зонд, а также при использовании для проведения тестирования на наличие ДНК- или РНК-последовательностей. Планшет содержит одну или более лунок для образцов, причем каждая лунка для образцов имеет основание и одно или более открытых сквозных отверстий, выполненных в основании. Каждое из открытых сквозных отверстий имеет в поперечном сечении круглую форму и выполнено цилиндрическим, причем диаметром, меньшим, чем диаметр введенной в него гранулы или микросферы реагента. Гранула или микросфера реагента удерживается или фиксируется в указанном сквозном отверстии посредством посадки с натягом или фрикционной посадки с формированием периферийного уплотнения, непроницаемого для текучей среды относительно стенки основания, образующей указанное сквозное отверстие. Группа изобретений обеспечивает повышение эффективности и качества исследований при одновременном сокращении временных затрат. 5 н. и 4 з.п. ф-лы, 34 ил.

Группа изобретений относится к области медицины, а именно к лабораторной диагностике. Планшет для образцов содержит одну или более лунок, имеющих основание и одно или более гнезд, выполненных в основании и имеющих углубление с сужающейся частью, а также гранулы или микросферы реагента, введенные в углубления. При этом гранула или микросфера реагента, по существу, фиксируется внутри углубления за счет плотного контакта с сужающейся частью углубления или введения в него по фрикционной посадке и образует с сужающейся частью углубления непроницаемое для жидкости уплотнение. Группа изобретений относится также к способам использования планшета для проведения анализа образца и наборам для осуществления анализа образца, а также к способу изготовления указанного планшета. Группа изобретений обеспечивает проведение различных исследований в единственной лунке, надежную фиксацию гранул реагента в требуемом положении, а также позволяет уменьшить количество жидкости, требуемое для проведения анализа. 6 н. и 5 з.п. ф-лы, 18 ил.

Аналитическое устройство включает в себя подложку, имеющую одну зону для добавления пробы, один сток, одну дорожку для протекания потока, соединяющую зону для добавления пробы и один сток. Дорожка для протекания потока включает в себя выступы, по существу вертикальные по отношению к поверхности подложки. Устройство включает в себя две последовательно расположенные зоны реакции. Каждая зона реакции предназначена для облегчения измерения сигнала отклика, возникающего от одного и того же аналита. Две зоны для реакции расположены так, чтобы можно было произвести расчет концентрации одного аналита. Изобретение обеспечивает возможность рассчитать более точную величину. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

Группа изобретений относится к конструкции микроструйного картриджа (100), предназначенного для размещения на параллельной пневматической интерфейсной плате (101) пневматического измерительного прибора (102). Картридж содержит трехмерный канал (103) для текучей среды, в котором должна перемещаться текучая среда (104), и гибкую диафрагму (105). При этом гибкая диафрагма простирается в плоскости и является частью наружной поверхности картриджа, а границы в пространстве трехмерного канала для текучей среды определены в трех координатах внутренними стенками картриджа и гибкой диафрагмой. Причем гибкая диафрагма находится в основном состоянии при отсутствии воздействия на гибкую диафрагму давления и вакуума и выполнена с возможностью выгибаться относительно основного состояния под действием пневматических сил перпендикулярно (106) к плоскости гибкой диафрагмы, в двух направлениях, когда картридж размещен на параллельной пневматической интерфейсной плате. Пневматическая интерфейсная плата (101) расположена между этим картриджем и пневматическим измерительным прибором (102) и содержит сторону, обращенную к измерительному прибору (119), когда интерфейсная плата установлена в измерительный прибор, и сторону, обращенную к картриджу, когда картридж размещен на интерфейсной плате. Также плата содержит пневматический канал (122, 123, 138) для сообщения пневматической текучей среды пневматического измерительного прибора с обращенной к измерительному прибору стороны с обращенной к картриджу стороной для обеспечения возможности пневматического приведения в действие гибкой диафрагмы микроструйного картриджа. Достигаемый при этом технический результат заключается в обеспечении усовершенствованной облегченной и малозатратной технологии приведения в движение текучей среды в микроструйных системах. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к распределительной системе, содержащей корпус коллектора и сердечник коллектора. Посредством использования наклонной поверхности внутри корпуса коллектора, в который должен быть вставлен сердечник коллектора, и посредством соответствующего выполнения канала для текучей среды в корпусе коллектора такой корпус коллектора может быть изготовлен посредством литьевого формования без наличия подреза. Таким образом, использование подвижных элементов во время изготовления такого корпуса коллектора не требуется. Устраняется необходимость приложения внешних сил (например, посредством инструмента) для образования уплотнения между корпусом коллектора и сердечником коллектора. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Настоящее изобретение относится к устройству (24) для транспортировки магнитных или намагничивающихся шариков (10) по поверхности (12) транспортировки. Оно содержит камеру (26), содержащую магнитные или намагничивающиеся шарики (10) в текучей среде (28), транспортный элемент (14), включающий в себя упомянутую поверхность (12) транспортировки внутри упомянутой камеры (26), по которой должны транспортироваться упомянутые шарики (10), структуру (20) токопроводящих проводов, содержащую, по меньшей мере, два комплекта (20a, 20b, 20c) изгибающихся токопроводящих проводов, установленных на стороне упомянутого транспортного элемента (14), противоположной упомянутой поверхности (12) транспортировки, причем упомянутые, по меньшей мере, два комплекта (20a, 20b, 20c) смещены относительно друг друга, по меньшей мере, в двух направлениях, и переключающее устройство (32) для индивидуального переключения токов (Ia, Ib, Ic), подаваемых по отдельности на упомянутые комплекты токопроводящих проводов согласно схеме управления током, что приводит к транспортировке упомянутого шарика (10) по упомянутой поверхности (12) транспортировки. В предпочтительных вариантах воплощения дополнительно обеспечено стационарное, по существу однородное магнитное поле (30) в направлении, по существу параллельном поверхности (12) транспортировки. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

Группа изобретений относится к приготовлению препаратов прикрепляющихся или неприкрепляющихся клеток и/или частиц, содержащихся в жидкости. Ячейка (10) для приготовления указанных препаратов содержит накопительную камеру (20) для хранения жидкости в накопительной камере в подвешенном состоянии против силы тяжести, действующей на жидкость, только за счет сил сцепления и/или поверхностного натяжения. Накопительная камера выполнена с возможностью хранения жидкости, содержащей клетки и/или частицы, и выпуска сохраняемой жидкости, содержащей упомянутые клетки и/или частицы, через выпускное отверстие (22) при приложении заданной внешней силы, в частности центробежной силы. Ячейка содержит канал (30), расположенный смежно с выпускным отверстием (22) накопительной камеры (20), причем выпускное отверстие (22) накопительной камеры (20) ведет в упомянутый канал. Канал (30) имеет сечение, большее, чем сечение выпускного отверстия (22), и при этом стенка при переходе из выпускного отверстия (22) в канал (30) образует край (32). Также ячейка включает предметный участок (50) для приема выпущенной жидкости, содержащей упомянутые клетки и/или частицы, и поглощающее средство (40), расположенное смежно с предметным участком (50) между каналом (30) и предметным участком (50). Поглощающее средство (40) имеет отверстие (42), позволяющее жидкости, содержащей упомянутые клетки и/или частицы, перемещаться через отверстие (42) на предметный участок (50), а также дополнительно удаляет жидкость из жидкости, содержащей упомянутые клетки и/или частицы, на предметном участке (50) таким образом, чтобы оставить упомянутые клетки и/или частицы на предметном участке (50) для исследования. Достигаемый при этом технический результат заключается в осуществлении более высокоэффективного, надежного и высококачественного приготовления препаратов клеток и/или частиц, содержащихся в жидкости. 4 н. и 21 з.п. ф-лы, 14 ил.

Группа изобретений относится к способу и картриджу для обработки и/или анализа образца под действием центробежной силы. Способ включает обеспечение картриджа для обработки образца, имеющего первую разделительную полость, адаптированную для удерживания образца, и вторую полость в сообщении по текучей среде с первой полостью, а также обеспечение образца в первой разделительной полости картриджа для обработки образца. Затем осуществляют воздействие на картридж центробежной силы, действующей в первом направлении, причем первая полость является продолговатой в плоскости картриджа, перпендикулярной направлению действия центробежной силы, действующей в первом направлении. После осуществляют изменение действия направления центробежной силы с первого направления на второе направление так, что образец в первой разделительной полости перемещается из нее во вторую полость. При этом вторая полость имеет меньшую глубину, чем первая полость, и имеет большую протяженность в направлении действия центробежной силы, действующей во втором направлении, чем протяженность первой разделительной полости в направлении действия центробежной силы, действующей в первом направлении. Картридж подвергают воздействию центробежной силы посредством вращения картриджа вокруг внешней оси, а направление действия центробежной силы изменяют посредством вращения картриджа вокруг оси внутри картриджа. Картридж содержит также верхнюю лицевую сторону и нижнюю лицевую сторону, которые вместе с боковыми стенками определяют форму пластинки или диска. Достигаемый технический результат заключается в обеспечении быстрого микроразделения элементов текучей среды с различной плотностью. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для укупорки реакционных кювет, содержащих высушенные реагенты для биоаффинных исследований. Система (20) для биоанализа содержит картридж (4) для биоанализа с реакционной камерой (6) и прокалываемую герметичную крышку (2). Крышка (2) содержит верхний слой (8), средний слой (10), нижний слой (12) и места (14), предназначенные для прокалывания. Крышка (2) имеет в местах (14), предназначенных для прокалывания, полость (18) между верхним слоем (8) и нижним слоем (12), причем верхний слой (8) герметичен до прокалывания, а нижний слой (12) предварительно надрезан так, что при прокалывании иглой прокол не является газонепроницаемым, а позволяет газу свободно вытекать из реакционной камеры (6), и упомянутый слой (12) обеспечивает плотное смыкание следа иглы после отведения упомянутой иглы. Изобретение позволяет исключить перекрестное загрязнение, вызванное случайными переливами или испарением реагента. 7 з.п. ф-лы, 7 ил., 7 пр.
Наверх