專利名稱：：用于高效篩選的多通孔測試板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明總體上涉及到一種測試裝置，具體地說，涉及一種用于高效篩選的多通孔測試板。有關(guān)申請本申請是于1999年11月23日提出的申請?zhí)枮?9/471,852的在先美國專利申請的部分繼續(xù)，該申請又是1999年3月19日提出的申請?zhí)枮?9/272,122的美國專利申請的繼續(xù)，兩者的全文在此引為參考。雖然這些裝置可以使用，但存在一些問題。例如，這種測試裝置中的孔很難裝灌。需要用專門的輸送系統(tǒng)，如大的定體積比分樣系統(tǒng)，將溶液樣品裝入每個孔。這些專門的輸送系統(tǒng)通常昂貴且難以操作。導(dǎo)致測試過程總費(fèi)用的增加。與這些現(xiàn)有測試裝置相關(guān)的另一個問題與其結(jié)構(gòu)有關(guān)。這些測試板的孔底部都是透明的，以便在測試期間光線可穿過試樣。然而，測試板的其它部分需要用非透明材料制造。有這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的測試裝置制作困難且價格昂貴。與這些現(xiàn)有測試裝置相關(guān)的又一個問題與操作者在測試裝置中確定一特定孔的位置有關(guān)。一般，每個測試裝置含有大量間隔相等的孔。因此，在眾多孔中定位某一特定孔是困難的。因此，需要一種改進(jìn)的用于高效篩選的測試板。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，保持試樣的方法包含若干步驟。首先，提供一具有一對相對表面和許多通孔的測試板。每個通孔從一個相對表面中延伸到另一個相對表面。然后，將測試板的相對表面的至少一面浸入待分析溶液，其中部分溶液進(jìn)入浸在溶液中的相對表面上的每個通孔開口，而通孔中的氣體從另一相對表面上的每個通孔開口排出。接著，將測試板從溶液中取出。表面張力作用將一些溶液保持在每個通孔中。最后，將測試板的相對表面置于一支撐面的上方并分析保持在至少一個通孔中的溶液。根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，確定至少一個溶液試樣位置的方法包含若干步驟。首先，提供一具有一對相對表面和許多通孔的測試板。測試板中每一個通孔從一個相對表面延伸到另一個相對表面。測試板上的通孔分組排列。每組有至少兩行和兩列通孔。一旦有了測試板，就把溶液裝入通孔中并進(jìn)行分析。根據(jù)分析，確定至少一個通孔中的溶液作進(jìn)一步分析。根據(jù)所確定的通孔所在的組對其位置作標(biāo)記。根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，篩選試樣的方法包含幾步驟。首先，為篩選準(zhǔn)備試樣溶液。其次，提供一具有一對相對表面和許多通孔的測試板。在測試板中，每個通孔從一個相對表面延伸到另一相對表面。然后，將測試板的至少一個相對表面浸入溶液。部分溶液進(jìn)入測試板的浸在溶液中的相對表面中的每個通孔開口。溶液進(jìn)入通孔后，將測試板從溶液中取出，通孔中靠表面張力保持了至少部分溶液。然后，對一個或多個通孔中的溶液進(jìn)行分析。根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，保持含有待分析細(xì)胞的溶液樣本的裝置包括一個有一對相對表面和許多通孔的測試板。每個通孔從測試板一個相對表面上的開口延伸到另一相對表面上的開口，并且開口的大小能保持住許多細(xì)胞。測試板的至少一個相對表面上的有通孔的部分凹下，使得測試板中的開口相對于該相對表面向內(nèi)有一定距離。根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，保持分析試樣的裝置還包括一個有一對相對表面和許多通孔的測試板。每一個通孔從一個相對表面延伸到另一個相對表面。測試板上的通孔排列成若干組，每組有至少兩行和兩列通孔。本發(fā)明保持分析試樣的方法和裝置有許多優(yōu)點(diǎn)。例如，本發(fā)明簡化了測試過程。通過簡單的把測試板的一面浸入或淹沒在溶液里，就能將被分析的溶液試樣裝入測試板。因此，本發(fā)明不需使用單獨(dú)的輸送系統(tǒng)將溶液裝入測試板上的孔中。本發(fā)明也簡化了測試裝置的結(jié)構(gòu)。測試裝置只需將其一個相對表面用另外的定距件隔開，或通過機(jī)器加工造成凹入部分，然后在該凹入部分穿過測試板鉆很多通孔。與現(xiàn)有測試裝置不同，本發(fā)明不需任何特別加工技術(shù)來使孔底部透明，因?yàn)橥渍麄€穿過測試板。本發(fā)明也使操作者很容易地識別裝有需進(jìn)一步分析的試樣的特定通孔。本發(fā)明不是在測試板上等距設(shè)置通孔，而是把通孔分組排列，以至少兩行和兩列通孔為一組，又把組分批排列，以至少兩組或更多組為一批。組之間間隔比組內(nèi)通孔之間間隔大些，批之間間隔比組之間間隔更大些。因此，操作者很容易根據(jù)通孔在測試板上所處的批、組、行和列識別特定的通孔。參照圖1和圖2，測試裝置10包括測試板12，在此具體實(shí)施例中測試板12是由非透明材料如鋁和聚丙烯制成，也可使用其它材料，如泰氟隆、聚苯乙烯、不銹鋼、聚乙烯，或任何金屬或塑料。當(dāng)使用非光學(xué)方法進(jìn)行分析時，如分析沾在薄膜上的物質(zhì)時，也可用透明材料，如玻璃或透明塑料制成測試板12。測試板12包括一對相對表面14和16。在此具體實(shí)施例中，相對表面14和16除了在凹入部分20和22以外大體上是平的，但面14和16相互間也可以是其它關(guān)系。每一個相對表面14和16都有一凹入部分20和22，它們是在測試板12上機(jī)械加工成的，但也可使用其它技術(shù)制成凹入部分20和22，如通過模壓或增加間隙。當(dāng)將測試板12的相對表面14和16中的任一表面置于支撐面28上時，凹入部分20或22連同其中的眾多通孔18與支撐面28之間空出間隙。如果通孔18的開口30和32與支撐面28接觸，則通孔18中的溶液將從通孔18流出。在此具體實(shí)施例中，在每個相對表面14和16上由凹入部分20或22形成了環(huán)繞測試板12的外圍的脊34。雖然測試板12中形成的凹入部分20或22使得通孔18與支撐面28之間空出了間隙，但用其它類型的支撐結(jié)構(gòu)也能使通孔18與支撐面28之間空出間隙，如附于測試板12上的支架可把測試板12和通孔18支撐在支撐面28之上。見圖5和6，是本發(fā)明實(shí)施例的另一個測試裝置50。測試裝置50與圖1和2中的測試裝置10相同，不同的是測試裝置50沒有一對凹入部分。相反，該裝置有一凹入部分52和一凸出部分54。當(dāng)把測試板51放在支撐面上時，凹入部分52必須面對支撐面以使通孔與支撐面間空出間隙。雖然所示為測試裝置50的一個例子，但測試板51的相對表面可是其它結(jié)構(gòu)。例如，凸出部分54可以與測試板51的上表面齊平。參照圖1到3，測試板12還包括一可選手柄36和在測試板12的一邊容納手柄36一端的開口38，但也可采用其它方法將手柄36與測試板12連接，如用螺栓連接手柄36。手柄36從測試板12的邊緣伸出，用于在裝灌和測試期間操縱測試板12。在測試板12中有許多通孔18。通孔18從一個相對表面14的凹入部分20中的開口30延伸到另一相對表面16的凹入部分22中的開口32。在此具體實(shí)施例中，通孔18大體上為圓柱形，但通孔18也可以為其它形狀，如橫截面為六邊形的形狀或圓錐型。在此具體實(shí)施例中，每一個通孔18的直徑約為1毫米并可裝約5.5微升的溶液S和細(xì)胞C，但直徑、容量和每個通孔18裝的細(xì)胞C的數(shù)量根據(jù)需要可以不同。如圖4所示，溶液S連同其中的細(xì)胞C由表面張力保持在通孔18中。具體來說，可能需要根據(jù)被分析的溶液S和該溶液的表面張力特性來改變通孔18的大小。例如，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，緩沖液與含鹽培養(yǎng)基相比可能有不同的表面張力特性。必須有足夠的表面張力才能在通孔18中保持溶液S的試樣。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)之一是測試板12容易制造。在有相對表面的板上可鉆有適量的通孔。該板可有一個或多個凹入部分20、22，通孔可穿過板12的凹入部分。因?yàn)橥?8是穿通的，故在通孔18中不需有透明的底。在測試期間，照射進(jìn)通孔18的光線將穿過通孔。而對于現(xiàn)有技術(shù)中的孔，測試裝置也需要是非透明的，但因孔不穿通測試裝置，故孔底部需要用透明材料制成，以便使光穿過試樣進(jìn)行光學(xué)分析?，F(xiàn)有測試裝置的制作是困難的和昂貴的。參照圖1，測試板12有約2000個通孔18，這些通孔從一個相對表面14延伸到另一個相對表面16，但通孔18的數(shù)量也可根據(jù)需要而改變。在此具體實(shí)施例中，為有助于操作者識別特定通孔18，把通孔18分成組和批排列。每組24有至少兩行和兩列通孔18，每批26有至少兩行和兩列組24。在此具體實(shí)施例中，每組24有5行5列通孔18，在此例中，有八十個組24，每組有二十五個通孔18，但這些數(shù)據(jù)可根據(jù)需要而改變。在此例中，一組內(nèi)的通孔18的行間和列間間隔為1.5毫米，此距離可以改變，每一組24中通孔18的行間和列間間隔可以根據(jù)需要而不同。在此具體實(shí)施例中，組24的每批包含兩行和10列組24，在此例中，共有四批26，每批含有二十組24通孔18，所述數(shù)據(jù)也可根據(jù)需要而改變。在此例中，一批26中的組24之間的間隔約2.0毫米，批26之間間隔約2.5毫米，這些距離可根據(jù)需要而改變。通過將通孔18按批26和組24排列，使操作者很容易在測試板12中識別出特定通孔18并取出特定試樣。通孔18的批26幫助操作者識別通孔18所處大概區(qū)域，然后組24幫助操作者縮小通孔18所處位置的范圍。通孔18在每組24中的行和列指出通孔18的精確位置。批26、組24、行和列之間的間隔不同，使操作者在視覺上很容易識別特定通孔18。如果所有通孔18的間隔相同，則識別特定通孔18就很困難，并且操作者很容易錯過他/她應(yīng)找的位置，從錯誤的通孔18中選出試樣。在測試裝置10和50中，通孔18分組24和批26排列以幫助操作者，但也可按其它方式排列通孔18。例如，當(dāng)測試裝置是被機(jī)器人而不是人使用時，通孔18也可等距隔開，如圖7的測試裝置60的實(shí)施例所示。除了通孔18是等距隔開外，測試裝置60與所述測試裝置10和50相同如圖3所示，測試裝置10也可有一對可選蒸發(fā)板40和42。蒸發(fā)板40和42分別安裝在測試裝置10的一個相對表面14和16上。通過螺栓、夾具或其它機(jī)械裝置把蒸發(fā)板40和42固定到測試板12上。當(dāng)在凹入部分20和22之上把蒸發(fā)板40和42固定到測試板12上時，測試板12的相對表面14和16中的凹入部分20和22仍在通孔18的開口30和32與蒸發(fā)板40和42之間空出間隙。蒸發(fā)板40和42幫助保存測試板12的通孔18中的溶液S試樣，防止其蒸發(fā)和受污染?？梢圆皇褂脺y試板12的凹入部分，而提供包括測試板和蒸發(fā)板的組件，在測試板和蒸發(fā)板之間提供定距件，把通孔的開口與蒸發(fā)板隔開。除了測試板和蒸發(fā)板之間的定距件，或代替之，可在蒸發(fā)板上制作凹入部分。測試板中的凹入部分、蒸發(fā)板中的凹入部分或定距件之任意組合均可用于在通孔的開口和蒸發(fā)板之間造成間隙。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，提供可疊起堆放的測試板，在測試板中間可有或沒有蒸發(fā)板。可疊放的測試板可有凹入部分，或可在可疊放的測試板之間使用有凹入部分的蒸發(fā)板。測試板中的凹入部分、蒸發(fā)板中的凹入部分或定距件之任意組合均可用于提供堆疊的測試板，其中每個測試板與相鄰測試板的表面、與蒸發(fā)板隔開一定距離，或與兩者都隔開一定距離。下面參照圖1到4所示的測試裝置10，討論本發(fā)明的一個應(yīng)用實(shí)例。在此具體實(shí)例中，用紫外線輻射、化學(xué)誘變、或其它誘變技術(shù)誘變細(xì)胞C。培養(yǎng)細(xì)胞C供分離之用。培養(yǎng)了細(xì)胞C后，將其在含有熒光基質(zhì)(fluorgenicsubstrate)或顯色基質(zhì)(chromogenicsubstrate)的培養(yǎng)基中稀釋為每10微升一個細(xì)胞C。對此例來說，具有細(xì)胞C的培養(yǎng)基稱為溶液S。因此，細(xì)胞C在通孔18中隨機(jī)分布，許多通孔18可含有一個或多個細(xì)胞C。雖然公布了準(zhǔn)備溶液S和細(xì)胞C的例子，但如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易理解的那樣，可以使用其它方法和技術(shù)準(zhǔn)備用于測試裝置10的試樣。接下來，提供一具有一對相對表面14和16及許多通孔18的測試板12，每一通孔從一個相對表面14延伸到另一相對表面16。測試板的至少一個相對表面14浸入準(zhǔn)備好的溶液S中。溶液S進(jìn)入測試板12的每一通孔18的開口30和32，而通孔18中的氣體通過通孔18的另一端的開口30和32排出?；蛘?，可用溶液S淹沒測試板12，以便溶液S從頂部開口30進(jìn)入每一通孔18。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)之一是溶液S易于裝入每一通孔18。如上所述，在相對較短的時間內(nèi)，可將溶液S試樣裝入測試板12中的所有通孔18，而不用任何類型的專用溶液輸送系統(tǒng)?，F(xiàn)有帶孔的測試裝置需要專用的溶液輸送系統(tǒng)，如大型定體積比分樣設(shè)備，才能把溶液裝入每個孔中。這些專用溶液輸送系統(tǒng)使用困難且價格昂貴。溶液S被吸入通孔18后，把測試板12從溶液S中取出。表面張力將溶液保持在每個通孔18中。在此具體實(shí)施例中，如圖4所示，每個通孔18有約1毫米的直徑，可保持約5.5微升溶液S和細(xì)胞C。每個通孔18的直徑和容量可按具體應(yīng)用的需要和要求而改變。在所述操作中，手柄36用于控制測試板12的位置。把測試板12從溶液S中取出后，測試板12可置于支撐面28上。因?yàn)橥?8位于測試板12的凹入部分22中，通孔18的開口32與支撐面28之間隔開一定間隙，以便由表面張力保持的溶液S保留在通孔18中。一對蒸發(fā)板40和42可裝在測試板12的相對表面14和16上以防止測試板12中的溶液S的試樣蒸發(fā)或被污染。在此具體例子中，然后可選擇在約攝氏37度的受控溫度和約70％的濕度下培養(yǎng)測試板12，溫度和濕度可根據(jù)具體應(yīng)用而改變。在培養(yǎng)期間，細(xì)胞繁殖并產(chǎn)生有價值的蛋白質(zhì)(細(xì)胞可產(chǎn)生可能有價值的酶、抗體或代謝物)。通過對水解作用所釋放的熒光團(tuán)或顯色團(tuán)(fluorgenicorchromogenicgroups)的測量，分析蛋白質(zhì)如酶的水解基質(zhì)的能力。雖然公布了處理測試板12中溶液S的試樣的一個例子，但也可使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的其它處理和分析試樣的方法和技術(shù)。接下來，在此具體例子中，使用有光源44和檢測器46的圖像分析器檢測在通孔18中有細(xì)胞C的溶液S的試樣(如圖4所示)。光線從光源44向測試板12中的通孔18的開口30發(fā)射并穿過測試板12的通孔18中的溶液S。檢測器46位于測試板12的另一側(cè)，檢測從通孔18中的溶液S穿過的光線。根據(jù)所檢測的發(fā)射光的變化，用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的方法可以確定有關(guān)溶液S的特定試樣的特性信息。在此具體例子中，圖像分析器能夠確定哪個通孔18的溶液S含有最高濃度的被轉(zhuǎn)化基質(zhì)，因而含有最多的酶。在此情況下，目的是提取產(chǎn)生最多數(shù)量酶的細(xì)胞C。以同樣的方法，可以確定產(chǎn)生最多有價值的蛋白質(zhì)或化學(xué)產(chǎn)物的細(xì)胞C。雖然公布了使用光學(xué)方法分析測試板12中溶液S的試樣的一個例子，也可使用其它的如非光學(xué)的方法和技術(shù)分析試樣。例如，含有細(xì)胞C的溶液S的試樣的測試板可被吸到(beblotledonto)一層膜上，用于進(jìn)行Western污漬分析(Westernblotanalysis)，或者，將有細(xì)胞C的試樣S吸到含有物質(zhì)的基質(zhì)上，由此可憑視覺觀測基質(zhì)的改變。因此，當(dāng)使用非光學(xué)方法分析測試板12中的溶液試樣時，測試板12可由透明材料制造。接下來，在此具體例子中，操作者提取溶液S的含有最高濃度的轉(zhuǎn)化基質(zhì)的試樣。根據(jù)每個確定的孔18位于哪一批26、哪一組24及組24內(nèi)的哪行哪列，可識別和找到含有最高濃度的轉(zhuǎn)化基質(zhì)的溶液S的通孔18。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)之一是通孔分組24和批26排列，使操作者易于識別測試板12上的特定通孔18。取出需要的試樣后，操作者就以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的方法對那些試樣做進(jìn)一步分析。雖然公布了提取測試板12中的一個或多個溶液S試樣的一個例子，但也可使用其它方法和技術(shù)提取試樣。例如，如果使用機(jī)器人查找和提取特定試樣，可使用不同的，例如如圖7所示的測試裝置60。機(jī)器人不需要將通孔18分組24和批26排列，盡管這樣排列可能有助于機(jī)器人識別和取出需要的試樣。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，測試板是以組件或基底的形式。例如，該測試板可由一些單個元件組成，由這些元件組成的組件有相對的表面和很多從一面延伸到另一面的通孔。本發(fā)明的用這種組件構(gòu)成的測試板的例子是如圖8和9所示的由毛細(xì)管束制成的測試板。如圖8和9所示，一塊板、基底或組件70由被箍帶74綁在一起的毛細(xì)管束72構(gòu)成。此實(shí)施例的組件的通孔是縱向延伸且穿過每個毛細(xì)管中心的孔。箍帶74可有相對表面76和78，每面大體上是平的并大體上互相平行。箍帶可由金屬、塑料、玻璃、橡膠、混煉膠、或任何其它適當(dāng)材料制成。每個毛細(xì)管72有第一末端80和第二末端82。毛細(xì)管的第一末端80構(gòu)成基底或組件70的一個相對表面84，毛細(xì)管72的第二末端82構(gòu)成基底或組件70的一個相對表面86。如圖8和9所示，組成基底或組件70的毛細(xì)管束72中的每個毛細(xì)管在其第一末端80和其第二末端82之間的長度至少是毛細(xì)管平均直徑的2倍。最好，每個毛細(xì)管的長度大于其平均直徑的4倍，最好大于平均直徑許多倍數(shù)。每個毛細(xì)管可以是例如微毛細(xì)管或空心光纖。毛細(xì)管的形狀可以是空心圓柱體或具有其它圓形的、橢圓形的、或多邊形的橫截面。每個毛細(xì)管的平均直徑范圍最好是從約0.001毫米到約1毫米，每個毛細(xì)管的長度范圍最好是從約1毫米到約1厘米。毛細(xì)管的大小最好是使每個毛細(xì)管的容積能保持約0.0001微升到約10微升的液體試樣，例如約5.5微升。毛細(xì)管的直徑、長度和容積可根據(jù)需要和要求而改變。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，不是必須用一箍帶把毛細(xì)管綁成一束，因?yàn)槊?xì)管可被熔合、焊接、粘接或保持為一束。圖8和9中的實(shí)施例的毛細(xì)管數(shù)量最好是從約100到1000以上，例如，從約500到約1500。最好，毛細(xì)管成行排列，行又成列排列。在圖8和圖9的實(shí)施例中毛細(xì)管束72為圓形截面，箍帶74是環(huán)形，但其它形狀的管束和箍帶也屬本發(fā)明的范圍。例如，毛細(xì)管可排為長方形或方形陣列并被箍帶圍繞，箍帶最好也是矩形或方形。對長方形或方形陣列的毛細(xì)管，容易識別其列和行，簡化對陣列中單個毛細(xì)管的識別。在圖8和9所示的實(shí)施例中，圍繞毛細(xì)管束的箍帶74在相對表面76和78之間的長度大于毛細(xì)管的相對兩末端80和82之間的長度。因此，綁扎起來的組件可置于例如分析設(shè)備的表面上，而毛細(xì)管的末端不會接觸該表面。此外，該組件可以堆疊而不會妨礙通孔中毛細(xì)管的保持力。如同圖1到7的測試板一樣，示于圖8和9中的組件可用初始液體試樣裝載或灌入以得到很多液體試樣，每個試樣含有一部分初始液體試樣?；蛘?，該組件可用多種初始液體試樣裝載，每個初始液體試樣灌入至少一個通孔。在這里，“裝載”和“灌入”意思是至少部分地裝入，不一定要裝滿。例如，通過把組件或測試板浸入液體試樣，或使組件或測試板的至少一個相對表面與液體試樣接觸，或使各通孔的內(nèi)壁與一液體試樣或各自的液體試樣接觸，從而對通孔裝載或灌入。液體試樣與一相對表面之間的接觸可通過淹沒、浸入、滴管吸取、滴液、灌注等方式實(shí)現(xiàn)，或裝填或至少部分填充眾多毛細(xì)管或通孔，以便通過毛細(xì)作用將部分液體試樣吸入各毛細(xì)管或通孔。當(dāng)移走或中止液體試樣與組件或測試板的接觸后，組件或測試板的相對表面最好沒有液體試樣，以使各毛細(xì)管中所保持的部分試樣互相隔離。可使用自動裝灌設(shè)備，而且若各個液體試樣或液體試樣部分只與通孔的內(nèi)壁接觸而不與組件的相對表面接觸非常重要，則最好使用自動裝灌設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種高效篩選方法。該方法可篩選至少一個含待分析的目標(biāo)成分或物質(zhì)的液體試樣。在這里，待分析的目標(biāo)成分或物質(zhì)可稱為“被分析物”。被分析物可以是但不一定是生物試樣。被分析物有可檢測性，或在有標(biāo)記化合物之類的物質(zhì)的情況下或與之發(fā)生反應(yīng)后產(chǎn)生可檢測性。例如，被分析物自身可能表現(xiàn)出瑩光特性。在液體試樣被至少部分地裝入眾多通孔之后，通過確定哪些通孔含有存在瑩光特性的試樣，就可以檢測出含有所述被分析物的那部分液體試樣。在另一個例子中，被分析物自身不具可檢測性，但卻依靠與標(biāo)記化合物的反應(yīng)而使標(biāo)記化合物表現(xiàn)出可檢測性。根據(jù)這樣的實(shí)施例，在測試組件的通孔中預(yù)先或在后裝入一種或多種標(biāo)記化合物，使得在將液體試樣裝入眾多通孔后，含有被分析物的那部分試樣與標(biāo)記化合物發(fā)生反應(yīng)，從而使標(biāo)記化合物表現(xiàn)出可檢測性。在這種情況下，不是被分析物自身存在可檢測性，而是由于被分析物的存在造成標(biāo)記化合物的可檢測性，直接檢測到標(biāo)記化合物，從而間接檢測到被分析物。這樣，本發(fā)明的方法就提供了一種從初始液體試樣區(qū)分割和離析被分析物的途徑。根據(jù)所述高效篩選方法，部分液體試樣裝入有一對相對表面和許多通孔的測試組件，每個通孔從一個相對表面延伸到另一相對表面。最好，用至少部分液體試樣至少部分地充填眾多通孔，在各個通孔中表面張力保持相應(yīng)的液體試樣?？稍诟鱾€通孔中，或在各個通孔系列中，裝入多種液體試樣。本方法涉及檢測通孔中的哪些試樣存在可檢測性。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，高效篩選組件最好有至少約100個通孔，更好地是有約1500個通孔，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，達(dá)到約1,000,000個通孔。與這些設(shè)備一起使用高效篩選方法，每天每組件可測試100,000,000個以上的試樣或試樣份數(shù)。待篩選的被分析物可以是，例如生物細(xì)胞、生物細(xì)胞混合物、變異細(xì)胞、分泌物蛋白質(zhì)(secretableprotein)、酶、微生物、微生物混合物、污染物，或其組合。被分析物可以是一個或多個有機(jī)體的隨機(jī)變異群體。如果被分析物是生物細(xì)胞混合物，它可以是與自然環(huán)境隔離的隨機(jī)試樣。可檢測性可以是例如熒光性或吸附能力。在裝灌高效組件之前，可用適當(dāng)?shù)南♂屢合♂屢后w試樣使得液體試樣中被分析物的濃度為當(dāng)試樣裝入眾多通孔時，在約四分之一到約二分之一數(shù)量的通孔中每個引入至少一個被分析物。在某些情況下，即使有機(jī)物作為與其它有機(jī)物的混合物進(jìn)入許多通孔，也有可能識別具有所需特性的有機(jī)物。在這種情況下，其它有機(jī)物的混合物如生物細(xì)胞混合物，在裝灌之前可被稀釋，使得每個通孔進(jìn)入幾個有機(jī)物或細(xì)胞。使用這種稀釋技術(shù)可以檢測到一個被分析物的存在。例如，可以從一群生物細(xì)胞及其變異細(xì)胞中檢測出某個特定的變異體，盡管在每個通孔中存在的混合物中有很多細(xì)胞。于是，例如，如果一個試樣含有1,000,000個細(xì)胞，而其中只有一個是稱為“被分析物”的目標(biāo)變異細(xì)胞，使用有10,000個通孔的測試板，試樣可被稀釋為當(dāng)把1,000,000個細(xì)胞隨試樣裝入通孔時，其中每個通孔含有約100個細(xì)胞。在被分析物的可檢測特性即使在同一通孔中存在很多其它細(xì)胞也可檢測的情況下，在一次檢驗(yàn)中即可從99.99％的試樣中分離出被分析物。根據(jù)本發(fā)明所使用的測試板，包括圖1到7的測試板和圖8和9的組件，可由親水材料或涂層、疏水材料或涂層或它們的組合組成，以便于將液體試樣部分裝入通孔。例如，組件的相對表面可由疏水材料制造或處理，使得液體試樣在除了相對表面上與通孔開口緊密相接的地方以外受表面的排斥。按照這樣的實(shí)施例，通過毛細(xì)作用將液體試樣部分吸入通孔而不浸濕測試板的相對表面。因此，測試板在裝入液體試樣然后與液體試樣分離后，在各通孔之間不存在流體的連通，對被隔離的試樣部分的污染最小。按照本發(fā)明的一些實(shí)施例，通孔可有由親水材料制成的、或涂上一層親水材料的內(nèi)壁，該親水材料容易被含水試樣或介質(zhì)浸潤。每個通孔的整個內(nèi)壁可由親水材料制成或處理，或只是部分內(nèi)壁由親水材料制成或處理。有親水材料的通孔內(nèi)壁和疏水材料的相對表面的測試板提供了極好的手段，可約束、隔離、或限制測試板的通孔內(nèi)的液體試樣的位置，同時保持相對表面的相鄰表面區(qū)域大體上沒有液體試樣。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，為便于毛細(xì)作用，最理想是在一相對表面上緊鄰每個通孔的開口處提供親水材料，而相對表面的其它區(qū)域仍然或設(shè)置為疏水材料或非親水材料。測試板的任一相對表面或兩相對表面可由所述的疏水材料、親水材料或兩種材料制成或處理，但如果是靠浸潤技術(shù)裝載通孔，與液體試樣接觸的相對表面除了緊鄰?fù)组_口、最好是環(huán)繞通孔開口的區(qū)域外，最好都用疏水材料處理或制作?？捎帽景l(fā)明的組件和其它測試板進(jìn)行的典型的高效篩選方法包括吸收率轉(zhuǎn)錄分析(absorbancetranscriptionassays)、熒光轉(zhuǎn)錄分析(fluorescenttranscriptionassays)、熒光分泌酶分析(fluorescentsecretedenzymeassays)、微生物篩選分析(microorganismscreeningassays)。能受益于本發(fā)明的測試板和方法的這些和其它合適的分析記載于Arndt等，Arapidgeneticscreeningsystemforidentifyinggene-specificsuppressionconstructsforuseinhumance1ls(“用于人體細(xì)胞的鑒別基因特異性抑制構(gòu)造的快速遺傳篩選系統(tǒng)”)，NucleicAcidsRes.(《核酸研究》)，28(6)E15(2000)；Rolls等，AvisualscreenofaGFP-fusionlibraryidentifiesanewtypeofnuclearenvelopemembraneprotein(“用GFP-fusion庫的可視篩選來鑒別一種新型核膜膜蛋白”)，J.CellBiol(《細(xì)胞生物學(xué)雜志》)，146(1)29-44(1999)；Sieweke，Detectionoftranscriptionfactorpartnerswithayeastonehybridscreen(“用酵母一代雜交篩選來檢測轉(zhuǎn)錄因子偶對”)，MethodsMol.Biol.(《分子生物學(xué)方法》)，13059-77(2000)；和WO97/37036，所有這些在此全文引作參考。在已經(jīng)敘述了本發(fā)明的基本概念之后，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說更清楚的是，所述詳細(xì)描述只是舉例，而不是限制性的。雖然沒有在此明確闡述，但對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可以進(jìn)行各種更改、改進(jìn)和變更。這些受本發(fā)明啟發(fā)的更改、改進(jìn)和變更在本發(fā)明的要旨和范圍之內(nèi)。從而，本發(fā)明僅受限于以下的權(quán)利要求及其等效方案。權(quán)利要求1.一種保持溶液的方法，方法包括提供一具有一對相對表面和許多通孔的測試板，每個通孔從一個相對表面延伸到另一個相對表面；將測試板的至少一個相對表面浸入溶液，其中部分溶液進(jìn)入浸在溶液中的相對表面中的每一通孔的開口；和從溶液中取出測試板，其中，在每一個通孔中，由表面張力保持著一些溶液；和將測試板的相對表面置于一支撐面的上方。2.如權(quán)利要求1所說的方法，其中每一個通孔的大小能容納由表面張力所保持的那部分溶液里的很多細(xì)胞。3.如權(quán)利要求1所說的方法，其中測試板里的通孔分組排列，每組有至少兩行和兩列通孔。4.如權(quán)利要求3所說的方法還包括根據(jù)通孔所在的組識別至少一個通孔的位置。5.如權(quán)利要求4所說的方法還包括確定被識別的通孔在組中的行和列。6.如權(quán)利要求3所說的方法，其中測試板上的通孔的組分為批排列，每批有至少兩行和兩列組。7.如權(quán)利要求6所說的方法還包括根據(jù)通孔所在的批確定其位置。8.確定至少一個溶液試樣位置的方法，該方法包括提供一具有一對相對表面和許多通孔的測試板，每一個通孔從一個相對表面延伸到另一個相對表面，其中通孔分組排列，每組有至少兩行和兩列通孔，溶液存于至少若干通孔中；識別至少一個通孔中的溶液；根據(jù)通孔所在的組定位被識別的通孔。9.如權(quán)利要求8所說的方法還包括為所識別的通孔確定在組中的行和列。10.如權(quán)利要求8所說的方法，其中測試板上通孔的組分批排列，每一批有至少兩行和兩列通孔組。11.如權(quán)利要求10所說的方法還包括根據(jù)通孔所在的批確定其位置。12.保持含有待分析細(xì)胞的溶液樣品的板，該板包括具有一對相對表面的平臺；和平臺中的很多通孔，每一個通孔從平臺中一個相對表面上的開口延伸到另一個相對表面的開口，每個通孔的大小能容納很多細(xì)胞；其中，至少一個相對表面的有通孔的部分凹下，以便平臺中的開口與相對表面之間空出間隔。13.如權(quán)利要求12所說的板，另一相對表面的有通孔的部分凹下。14.如權(quán)利要求12所說的板，另一相對表面的有通孔的部分凸出。15.如權(quán)利要求12所說的板，其中每一個通孔的大小能容納由表面張力保持的部分溶液中的許多細(xì)胞。16.如權(quán)利要求9所說的板，其中通孔在基底上分組排列，每組有至少兩行和兩列通孔。17.如權(quán)利要求16所說的板，其中組成批排列，每批有至少兩行和兩列組。18.如權(quán)利要求17所說的板，其中批之間的第一距離不同于組之間的第二距離、不同于每一行中通孔之間的第三距離、不同于每一列中通孔之間的第四距離。19.如權(quán)利要求18所說的板，其中第三和第四距離大體上相同。20.一種保持待分析試樣的裝置包括一具有一對相對表面的板；和板上的許多通孔，每一個通孔從一個相對表面延伸到另一個相對表面；其中通孔在板上分組排列，每組有至少兩行和兩列通孔。21.如權(quán)利要求20所說的裝置，其中組成批排列，每批有至少兩行和兩列組。22.如權(quán)利要求21所說的裝置，其中批之間的第一距離不同于組之間的第二距離，不同于每一行中通孔之間的第三距離，不同于每一列中通孔之間的第四距離。23.如權(quán)利要求22所說的裝置，其中第三和第四距離大體上相同。24.如權(quán)利要求20所說的裝置，至少一個相對表面的有通孔的部分凹下，以便測試板中的開口與相對表面之間空出間隔。25.如權(quán)利要求20所說的裝置，其中每一個通孔的大小能容納懸浮在溶液中的許多細(xì)胞。26.如權(quán)利要求25所說的裝置，其中每一個通孔保持的溶液大約在0.1微升到10微升之間。27.如權(quán)利要求20所說的裝置還包括一個連接到測試板上的手柄。28.一種分析溶液的方法，該方法包括為篩選準(zhǔn)備試樣溶液；提供具有一對相對表面和許多通孔的測試板，每一個通孔從一個相對表面延伸到另一個相對表面；將測試板的至少一個相對表面浸入溶液，其中部分溶液進(jìn)入浸在溶液中的相對表面中的每一通孔的開口；從溶液中取出測試板，其中，在每一個通孔中，表面張力保持著一些溶液；和分析一個或多個通孔中的溶液。29.如權(quán)利要求28所說的方法，其中分析步驟是對一個或多個通孔中的溶液進(jìn)行光學(xué)分析。30.如權(quán)利要求28所說的方法，其中分析步驟是對一個或多個通孔中的溶液進(jìn)行非光學(xué)分析。31.如權(quán)利要求1所說的方法還包括分析保持在至少一個通孔中的溶液。32.提供很多液體試樣的方法，該方法包括提供一具有一對相對表面和許多通孔的測試組件，每一個所述通孔從一個相對表面延伸到另一個相對表面；和用各液體試樣至少部分填充所述眾多通孔，其中在各相應(yīng)系列的通孔中，表面張力保持著相應(yīng)的溶液試樣。33.權(quán)利要求32的方法，其中所說至少部分填充包括將組件的至少一個相對表面與至少一種液體試樣接觸，使得部分該至少一種液體試樣部分地裝入相應(yīng)系列的所述通孔。34.權(quán)利要求33的方法，還包括，在所述接觸之后，使組件的相對表面與所述液體試樣分開，使相對表面上大體上沒有所述液體試樣，從而使得保持在各通孔中的所述試樣互相隔離。35.權(quán)利要求32的方法，其中所述接觸包括把至少一個所述相對表面浸入所述至少一種液體試樣。36.權(quán)利要求32的方法，其中所述組件包括眾多長度大體上一樣的并且大體上互相平行的毛細(xì)管，其中每個毛細(xì)管有第一末端和第二末端，毛細(xì)管的所述第一末端構(gòu)成一個所述相對表面，而毛細(xì)管的所述第二末端構(gòu)成另一個所述相對表面。37.權(quán)利要求36的方法，其中所述眾多毛細(xì)管被保持裝置扎在一起，該保持裝置是一個有相距第一距離的相對表面的箍帶，其中該箍帶的相對表面位于大體上互相平行的相應(yīng)平面上，所述組件的相對表面各位于相應(yīng)平面上并且大體上平行于所述箍帶的各平面，所述箍帶的相對表面之間的距離大于所述組件的相對表面之間的距離。38.權(quán)利要求32的方法，其中通孔分組排列，每組有至少兩行通孔。39.識別測試組件中液體試樣位置的方法，該方法包括提供具有一對相對表面和眾多通孔的測試組件，每一個所述通孔從一個所述相對表面延伸到另一個所述相對表面，其中通孔分組排列，每組有至少兩行和至少兩列通孔，其中，部分液體試樣位于至少一些通孔中；識別至少一個通孔中的溶液；和根據(jù)通孔所在的組定位被識別的通孔。40.保持待分析液體試樣的組件，該組件包括具有一對相對表面的基底；和基底中的眾多通孔，每個通孔從基底的一個相對表面上的開口延伸到另一相對表面上的開口，所述通孔的大小靠毛細(xì)作用提供足夠的表面張力來保持各自的液體試樣。41.權(quán)利要求40的組件，其中每個所述通孔有一個在相對表面之間延伸的長度和一個垂直于相對表面的平均直徑，其中所述長度比所述平均直徑至少大兩倍。42.權(quán)利要求41的組件，其中所述長度比所述平均直徑大許多倍。43.權(quán)利要求40的組件，還包括由表面張力保持在至少一系列所述通孔中的生物液體試樣。44.權(quán)利要求40的組件，其中該組件有一束長度大體上一樣的并且大體上互相平行的毛細(xì)管。45.分析一個或多個液體試樣的方法，該方法包括提供一具有一對相對表面和眾多通孔的測試組件，每一個通孔從一個相對表面延伸到另一個相對表面；和用相應(yīng)的液體試樣至少部分裝入眾多所述通孔，其中，在各系列通孔中，靠表面張力保持相應(yīng)的液體試樣；和分析至少一個所述通孔中的至少一個所述液體試樣。46.權(quán)利要求45的方法，其中所說至少部分裝入包括將組件的至少一個相對表面與至少一種液體試樣接觸，使得部分所述至少一種液體試樣至少部分地裝入相應(yīng)系列的所述通孔。47.權(quán)利要求45的方法，其中該方法包括分離試樣中的被分析物。48.權(quán)利要求45的方法，其中眾多所述液體試樣各個含有生物細(xì)胞混合物，并且至少一個所述液體試樣含有至少一個被分析物細(xì)胞。49.權(quán)利要求48的方法，其中該方法包括從不含有被分析物細(xì)胞的液體試樣中，分離出所述至少一個含有至少一個所述被分析物細(xì)胞的液體試樣。50.一高效篩選方法包括提供至少一個含有直接或間接產(chǎn)生可檢測性的被分析物的液體試樣；提供一具有一對相對表面和眾多通孔的測試組件，每個通孔從一個相對表面延伸到另一個相對表面；用至少部分所述至少一種液體試樣至少部分地裝入眾多所述通孔，其中，在相應(yīng)系列的眾多通孔中，表面張力保持著相應(yīng)的部分液體試樣；和檢測出所述眾多通孔的哪一個含有包括所述被分析物的液體試樣。51.權(quán)利要求50的方法，其中所述組件有至少100個所述通孔。52.權(quán)利要求50的方法，其中所述被分析物是生物細(xì)胞。53.權(quán)利要求50的方法，其中所述被檢測性是熒光或吸附特性。54.權(quán)利要求50的方法，其中所述被分析物至少是變異細(xì)胞、分泌物蛋白質(zhì)、酶、微生物之一。55.權(quán)利要求50的方法，還包括，在至少部分填充所述眾多通孔之前，稀釋所述至少一種液體試樣，使其中所述被分析物的濃度為當(dāng)所述至少一種試樣被至少部分地裝入所述眾多通孔時，在約二分之一到約四分之一的所述眾多通孔中含有至少一個所述被分析物。56.權(quán)利要求50的方法，其中所述至少一種液體試樣由生物細(xì)胞混合物組成，所述被分析物由所述細(xì)胞混合物中的至少一種細(xì)胞組成。57.權(quán)利要求56的方法，還包括，在至少部分填充所述眾多通孔之前，稀釋所述至少一種試樣，使所述混合物的生物細(xì)胞的濃度為當(dāng)所述至少一種試樣被至少部分地裝入所述眾多通孔時，至少一系列所述通孔含有所述混合物的一系列微生物細(xì)胞，其中，在至少一個所述通孔中含有至少一個所述被分析物細(xì)胞。全文摘要一種保持待分析試樣的方法及其裝置,該裝置包括一具有一對相對表面和眾多通孔的測試板。每一個通孔從一個相對表面延伸到另一個相對表面。通孔分組排列,每組有至少兩行和兩列通孔。組分批排列,每批至少有兩行和兩列組。為了分析試樣,將測試板的至少一個相對表面浸入待分析的溶液。部分溶液進(jìn)入浸在溶液中的相對表面中的每一通孔的開口。在通孔充了溶液后,取出測試板,固定于一支撐面的上方。在每一個通孔中,表面張力保持著溶液。然后分析一個或多個通孔中的溶液并且找出其中一個通孔中的溶液供進(jìn)一步研究。根據(jù)所確定的溶液在特定的通孔批和組中的位置對其位置作標(biāo)記。文檔編號B01L3/00GK1348396SQ00805268公開日2002年5月8日申請日期2000年3月17日優(yōu)先權(quán)日1999年3月19日發(fā)明者沃爾克·謝倫貝格爾,埃米·D·利申請人:金克克國際有限公司