蜂窩管的制作方法
【專利說明】蜂窩管
[0001] 本申請要求提交于2013年3月15日的美國專利申請13/843,739的優(yōu)先權，該美 國專利申請要求提交于2012年9月26日的美國臨時申請61/706, 115的利益。本申請還 要求提交于2012年9月26日的美國臨時申請61/706, 115的利益。每個前述申請整體通 過引用并入本文。
【背景技術】
[0002] 期望同時執(zhí)行多個測定以提供各種各樣的大數據組。這種過程通常稱為"多路測 定"。因而，需要能夠執(zhí)行多路測定的設備。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的一些實施方案涉及蜂窩管，其能夠具有限定了第一平面表面與第二平面 表面之間的流體路徑的平面框架。流體界面能夠位于所述平面框架的一個端部。所述流體 界面能夠具有流體入口以及流體出口。所述流體路徑還能夠包括井室，所述井室具有配置 有多個井的井基板，所述井室布置在所述平面框架中位于所述第一或第二表面與所述井基 板之間，所述井室流體連通所述流體入口和所述流體出口。
[0004] 在一些實施方案中，所述流體路徑能夠包括布置在所述平面框架中位于所述第一 和第二平面表面之間的預擴增室。
[0005] 在一些實施方案中，所述井室位于所述預擴增室與所述流體出口之間。
[0006] 在一些實施方案中，不包括所述預擴增室。
[0007] 在一些實施方案中，所述預擴增室是包含一種或多種化學品的窄通道。
[0008] 在一些實施方案中，所述預擴增室能夠包括與井室進口流體連通的室出孔。
[0009] 在一些實施方案中，所述預擴增室出孔通過通路與所述井室進口隔離。
[0010] 在一些實施方案中，當所述第一平面表面和第二平面表面垂直定向時，所述預擴 增室出孔能夠定位在所述預擴增室的最上部處。
[0011] 在一些實施方案中，所述井室進口能夠定位在所述井室的最下部處。
[0012] 在一些實施方案中，所述井室進口能夠定位在所述預擴增室下方。
[0013] 在一些實施方案中，所述通路能夠從所述預擴增室出孔斜向下至所述井室進口。
[0014] 在一些實施方案中，所述流體路徑包括彎曲通道。
[0015] 在一些實施方案中，所述流體路徑能夠是無閥的。
[0016] 在一些實施方案中，所述井基板能夠具有多個大約100至大約1500個納米井。
[0017] 在一些實施方案中，所述井基板包括多個直徑為大約50 μ m至大約500 μ m的井。
[0018] 在一些實施方案中，所述井基板能夠具有多個每個深度為大約100 μ m的納米井。
[0019] 在一些實施方案中，所述井基板能夠具有多個納米井，其中，所述多個納米井中的 每個井能夠具有的深度范圍是25 μ m至1000 μ m。
[0020] 在一些實施方案中，所述井基板能夠具有多個納米井，其中，所述多個納米井中的 每個井具有的寬度范圍是大約25 μ m至大約500 μ m。
[0021] 在一些實施方案中，所述井基板能夠具有多個納米井，每個井具有的體積是大約 8. 5nl 〇
[0022] 在一些實施方案中，所述多個井中的每個井能夠具有的體積范圍是大約0.1 nL至 500nL，
[0023] 在一些實施方案中，所述平面框架的一部分能夠限定用于容納疏水物質的油室。
[0024] 在一些實施方案中，所述油室能夠與所述井室流體連通。
[0025] 在一些實施方案中，所述平面框架能夠是從底部延伸出的支架。
[0026] 在一些實施方案中，所述第一平面表面和第二平面表面能夠具有流體地密封所述 支架的第一和第二膜。
[0027] 在一些實施方案中，所述平面框架能夠經由所述流體界面流體地連接至樣本容 器。
[0028] 在一些實施方案中，所述井基板能夠由鎳材料構成。
[0029] 在一些實施方案中，所述多個井能夠包含用于擴增和/或檢測特定靶標的至少一 種核酸引物和/或探針。
[0030] 在一些實施方案中，所述多個井能夠包含用于檢測特定靶標的分子，例如抗體或 者核酸。
[0031] 本發(fā)明的一些實施方案涉及用于提供樣本流體至蜂窩管的流體界面的方法。所述 蜂窩管能夠具有限定了第一平面表面與第二平面表面之間的流體路徑的平面框架，每個表 面能夠用薄的柔性膜密封。所述流體路徑的井室能夠填充有樣本流體，樣本流體包含待分 析的樣本材料并且可還包含用于實施測定的一種或多種化學品，使得井室中的多個井填充 有所述樣本流體。然后，所述樣本流體能夠被從所述井室排出，使得所述多個井仍然至少局 部填充有所述樣本流體。
[0032] 在一些實施方案中，預擴增室存在于流體路徑中位于所述井室之前，并且所述反 應流體在填充所述井室之前在預擴增室中經歷擴增步驟。
[0033] 在一些實施方案中，所述預擴增室能夠包括所述預擴增室的最上出孔，并且所述 預擴增室能夠填充至低于所述預擴增室的所述最上出孔的水平。
[0034] 在一些實施方案中，從所述井室排出所述疏水物質。在一些實施方案中，在排出所 述疏水物質之后將所述井室隨后填充有水性流體。
[0035] 在一些實施方案中，將加熱和/或冷卻循環(huán)施加至所述第一平面表面和第二平面 表面。
[0036] 在一些實施方案中，將加熱和/或冷卻循環(huán)施加至所述第一平面表面或者第二平 面表面。
[0037] 本發(fā)明的一些實施方案涉及在蜂窩管中實施多路擴增反應。
[0038] 在一些實施方案中，所述樣本流體沿著呈彎曲樣式的所述流體路徑行進。
[0039] 在一些實施方案中，所述多路反應涉及巢式PCR。
[0040] 在一些實施方案中，使用熒光指示劑監(jiān)視所述多路反應以指示存在擴增子。
[0041] 在一些實施方案中，使用熔點曲線分析檢測存在擴增子。
[0042] 在一些實施方案中，所述多路反應檢測存在或者不存在至少一個單核苷酸多態(tài)性 (SNP)〇
[0043] 在一些實施方案中，多路反應中使用的所述樣本材料是體液或者從體液衍生的。
[0044] 在一些實施方案中，所述樣本材料是組織樣本或者從組織樣本衍生的。
[0045] 在一些實施方案中，反應檢測存在或者不存在蛋白質靶標。
[0046] 在一些實施方案中，反應檢測存在或者不存在核酸。
[0047] 在一些實施方案中，所述核酸是DNA。
[0048] 在一些實施方案中，所述核酸是mRNA。
[0049] 在一些實施方案中，所述核酸是微RNA。
【附圖說明】
[0050] 圖1A、1B和IC分別示出了根據本發(fā)明的一些實施方案的蜂窩管的立體圖、右側視 圖以及左側視圖。
[0051] 圖ID和IE分別是根據本發(fā)明的一些實施方案的蜂窩管的右側視圖。
[0052] 圖2A-2H示出了根據本發(fā)明的一些實施方案的蜂窩管的一部分的截面以示出井 基板120的各種實施方案。
[0053] 圖3A示出了根據本發(fā)明的一些實施方案的用于向井基板120提供引物材料的方 法的立體圖。
[0054] 圖4A-4E示出了根據本發(fā)明的一些實施方案的用于用樣本流體填充井基板的各 種方法。
[0055] 圖5A-5F示出了各種傳感器組件相對于根據本發(fā)明的一些實施方案的蜂窩管的 位置。
[0056] 圖6示出了流體控制及處理系統(tǒng)，用于向根據本發(fā)明的一些實施方案的蜂窩管提 供樣本流體。
[0057] 圖7-13示出了根據實施例1用于執(zhí)行多路PCR SNP分析的實例的步驟。
【具體實施方式】
[0058] I.示例性蜂窩管構造
[0059] 如本文使用的，術語"蜂窩"描述了設定在固體基板表面的預定位置處的多個井。 在一些實施方案中，本發(fā)明的蜂窩管包含至少100或者200個井。在一些實施方案中，蜂窩 管能夠包含大約 100 至 300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500 或更多個井之間任何數量的井。井能夠是任何形狀，它們的位置雖然預定，但是能夠以任何 形式或圖案布置于基板上。如本文使用的，術語"蜂窩管"能夠與"井室"、"多井反應室"或 者"多井反應管"互換使用。
[0060] 圖1A、1B和IC分別示出了蜂窩管100的立體圖、右側視圖以及左側視圖。蜂窩管 100 (可與多井反應室互換使用）包括平面框架102,平面框架102在一些實施方案中是由 通常PCR相容的聚合物（例如，聚丙烯/丙烯酸基板）或者金屬材料形成的桁架狀結構。平 面框架102能夠形成為開口桁架或者支架，在開口側由第一平面基板104和第二平面基板 106限定。
[0061] 第一平面基板104和第二平面基板106能夠由粘附或者以其他方式結合至平面框 架102的相對薄的聚合物膜形成。在一些實施方案中，第一平面基板104和第二平面基板 106之一的所有或者部分能夠與平面框架102 -體地形成（例如，通過3D打印、模制、共模 制或者機加工基板之一與平面框架102)。在一些實施方案中，第一平面基板104和第二平 面基板106由本文將描述的透明材料制成。第一平面基板104和第二平面基板106的每個 包括面向內部的表面以及面向外部的表面。這些面向內部的表面與平面框架102的內部腔 室形成了流體通道。
[0062] 平面框架102的一個部分形成了流體界面108。流體界面108是平面框架102的 大部分懸臂的結構構件。流體界面108能夠與平面框架102-體地形成。流體界面108還 用作與盒設備的機械聯接，本文它處將描述。流體界面108包括流體入口 110以及流體出 口 112,它們提供了與盒設備或者樣本容器的流體界面。流體入口 110以及流體出口 112中 的每個流體地聯接至流體路徑114,流體路徑114形成在平面框架102中，位于第一平面基 板104與第二平面基板106之間。應該理解的是，使用術語"入口"以及"出口"并不限制 流體入口 110以及流體出口 112的功能。因而，流體能夠從它們二者或它們之一引入及排 出。在一些實施方案中，流體路徑114是無閥的，因而壓力的外部增加或者減小能夠經由流 體入口 110以及流體出口 112通過外部系統(tǒng)施加以移動流體路徑114內的流體，流體路徑 114從流體入口（110)延伸至流體出口（112)。流體路徑114的截面能夠是圓形或者矩形， 并且能夠具有的直徑或者寬度范圍為大約50 μ m至大約2mm。典型地，直徑或者寬度范圍