專利名稱：用于化學(xué)、生物化學(xué)、生物和物理分析、反應(yīng)、測定等的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于進(jìn)^M匕學(xué)、生物〗匕學(xué)實(shí)-驗(yàn)、生物和物理分一斤、 反應(yīng)和測定的裝置和方法。本發(fā)明還涉及用于平行處理和分析化 學(xué)、生物化學(xué)或生物樣品的裝置和方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及用于化 學(xué)、生物化學(xué)或生物樣品的取樣、輸送、分配、儲存、稀釋以及提 耳又的裝置和方法。
背景技術(shù)：
小型化是現(xiàn)代分析科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展趨勢，因?yàn)閷τ谏锛夹g(shù) 和制藥工業(yè)來說，它意口未著不4叉使用更少有限的樣品、寶貴的化合 物和昂貴的試劑，而且對于某些類型的測定(其依賴于反應(yīng)孔或管
的容積與表面積的比率)來i兌，如酶耳關(guān)免疫吸附測定(ELISA),可 以增加敏感性和減少溫育時(shí)間。但使用微孔平板的小型化分析系統(tǒng) 將在定量液體輸送進(jìn)出微孔方面引起困難和問題，即使在自動操作 的情況下。5見有的管p及:澡作(管移，pipetting )、壓電小滴分配、開 口銷分配、以及纟敬噴的液體處理才支術(shù)，由于顯著的噴射和氣泡截留， 可以容易地引起相鄰孔的污染并引起樣品體積的損失。
不同類型的高通量篩選測定和才支術(shù)已由小生物:技術(shù)^^司到國
際制藥大 >司大翔L才莫地用于發(fā)現(xiàn)和開發(fā)新的治療性藥劑。經(jīng)常在多 孔平板中以減少的體積進(jìn)行這些測定，以便降低成本和節(jié)省有用的樣品。目前，96孑L、 384孑L、或1536孑L規(guī)才各的多孔平板主要用于 高通量篩選測定。由于在測定程序中涉及多個(gè)管吸步4聚，所以在96 孔規(guī)格中人工進(jìn)行高通量測定是非常冗長的并且可以容易地引入 人為管吸4晉誤(pipetting mistake )。雖然自動4匕測定系統(tǒng)能夠增加 各種各纟羊的生物化學(xué)和分子生物學(xué)試-驗(yàn)如酶活性、受體結(jié)合、大分 子相互作用、蛋白質(zhì)表達(dá)、以及蛋白質(zhì)折疊和裝配的高通量篩選能 力，但小生物技術(shù)公司可能買不起極其昂貴的自動機(jī)械系統(tǒng)(robotic system)并且甚至大型制藥公司也不值得購買極其昂貴的自動機(jī)械 系統(tǒng)來進(jìn)行Y又為有限的篩選。到現(xiàn)在為止，關(guān)于需要分離步驟的小 型化測定如ELISA并沒有顯著的進(jìn)步。
多路檢測技術(shù)也是現(xiàn)代分析技術(shù)的趨勢，其允許同時(shí)從一個(gè)單 個(gè)樣品4企測各種分析物。這種技術(shù)特別可用于診斷、臨床研究以及 途徑鑒定(pathway identification )。雖然蛋白質(zhì)孩O車列才支術(shù)可以滿 足多路檢測要求，但仍然存在某些技術(shù)困難。例如，它不能設(shè)計(jì)用 于高通量和人工才喿作。對于所有分析物，反應(yīng)條件是相同的。此外， 自動化才喿作和蛋白質(zhì)芯片的高成本將是廣泛應(yīng)用的不可克服的 障礙。
在全球爆發(fā)禽流感的前夕，急需低成本、易使用、耐用、快速、 以及高通量的微測定系統(tǒng)，其能夠通過測定如ELISA來試驗(yàn)大量的 才羊品，以監(jiān)測、防止和4空制4專染病疫情(epidemic situation )。醫(yī)院、 生物纟支術(shù)和制藥工業(yè)、研究院和大學(xué)、農(nóng)業(yè)、食品和々欠并牛業(yè)也歡迎 這樣的技術(shù)。發(fā)明目的
鑒于上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是4是供一種裝置和方法，用于以 減少的體積進(jìn)4于化學(xué)、生物化學(xué)、生物和物理實(shí)3全的分析、反應(yīng)和 測定。
本發(fā)明的另 一個(gè)目的是提供用于容易地將液體定量地輸送進(jìn) 出反應(yīng)室的裝置和方法。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供用于容易地將液體平行、定量地輸 入或輸出反應(yīng)室的裝置和方法。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供用于容易地定量采集化學(xué)、生物化 學(xué)或生物樣品的裝置和方法。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供用于容易地定量液體轉(zhuǎn)移化學(xué)、生 物化學(xué)或生物樣品的裝置和方法。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是才是供用于定量化學(xué)、生物化學(xué)或生物樣 品的儲存的裝置和方法。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是4是供用于容易地稀釋化學(xué)、生物化學(xué)或 生物樣品的裝置和方法。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供用于容易地提耳又化學(xué)、生物化學(xué)或 生物樣品的裝置和方法。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是纟是供用于進(jìn)4于化學(xué)、生物化學(xué)或生物樣 品的多聘^企測的裝置和方法。本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供裝置和方法，其用于在和自動操作 具有相同或類似準(zhǔn)確度和速度的情況下，人工高通量處理和分析化 學(xué)、生物化學(xué)或生物樣品。

發(fā)明內(nèi)容
將少量液體定量地輸入和/或輸出《敖孔以用于實(shí)-驗(yàn)或應(yīng)用時(shí)所 面臨的困難是進(jìn)一 步小型化分析、反應(yīng)和測定系統(tǒng)以及進(jìn)一 步增加 高通量能力的瓶頸。為了解決該問題，本發(fā)明提供了這樣的裝置和 方法，其便于液體輸送，以進(jìn)行化學(xué)、生物化學(xué)、生物和物理分析、 反應(yīng)和測定的低體積實(shí)驗(yàn)。本發(fā)明還包括這樣的裝置和方法，借此
能以平^f亍處理和分沖斤方式進(jìn)^S牛多^匕學(xué)、生物^匕學(xué)、生物或物理實(shí)
-驗(yàn)。本發(fā)明進(jìn)一步包括用于定量耳又樣、輸送、分配、儲存、稀釋和 沖是耳又化學(xué)、生物化學(xué)或生物樣品的裝置和方法。
總的來說，根據(jù)本發(fā)明，在稱作反應(yīng)單元的一種裝置中進(jìn)行實(shí) 一驗(yàn)。在一種具體實(shí)施方式
中，反應(yīng)單元包4舌一個(gè)毛細(xì)反應(yīng)室，基于 毛細(xì)管作用，其能夠單獨(dú)地定量吸耳又液體和/或?qū)⒍恳后w保持在內(nèi) 部。反應(yīng)室通常由反應(yīng)單元主體形成并且通常具有開方文結(jié)構(gòu)(敞形 結(jié)構(gòu))以在液體輸送期間允許液體和空氣通過。
當(dāng)注—見反應(yīng)單元的截面時(shí)，有可能區(qū)分去于閉反應(yīng)室和開口反應(yīng) 室。封閉反應(yīng)室在其主體上沒有另外的開》丈結(jié)構(gòu)，只有在兩端用于 液體和空氣通過的開》文結(jié)構(gòu)，而開口反應(yīng)室在其主體上具有至少一 個(gè)附加的開》文結(jié)構(gòu)。在一些具體實(shí)施方式
中，反應(yīng)室相通于反應(yīng)單 元的非毛細(xì)管作用區(qū)域，其不允許液體保留在內(nèi)部，但具有至少用 于空氣通過的開》文結(jié)構(gòu)。在某些具體實(shí)施方式
中，反應(yīng)單元的一個(gè) 底部結(jié)構(gòu)可以連4妻于反應(yīng)室以作為至少用于液體通過的通道。反應(yīng)單元中的反應(yīng)室和/或非毛細(xì)管作用區(qū)i或和/或底部結(jié)構(gòu)的 不同構(gòu)造適合于供本發(fā)明使用。它們可以沿它們的軸并以與反應(yīng)單 元的主軸成乂人平4亍至垂直的<壬<可角度進(jìn)4亍纟從向延伸。在一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式
中，它們均沿反應(yīng)單元的主軸進(jìn)行縱向延伸。
在一種具體實(shí)施方式
中，反應(yīng)單元具有這樣的構(gòu)造，其允許光 束通過反應(yīng)單元的除樣品外沒有物體的內(nèi)部空間。
耳又決于應(yīng)用領(lǐng)i或，反應(yīng)室、非毛細(xì)管作用區(qū)i或或底部結(jié)構(gòu)可以 具有圓形、三角形、正方形、長方形、或其組合的截面。在一種具 體實(shí)施方式中，反應(yīng)室至少部分地具有一個(gè)并且纟造表面以增加表面積 和/或液體附著，乂人而當(dāng)乂人反應(yīng)室排空液體時(shí)在表面上形成液體薄層。
如果合適的i舌，反應(yīng)室成一定形狀/具有 一定的幾4可形狀以增加 光^妻收面積，例如，通過4,形反應(yīng)室。表面幾4可形狀可以凈皮成形為 使得由反應(yīng)室內(nèi)部的分析物產(chǎn)生的光信號被引向開放結(jié)構(gòu)。還可能 使整個(gè)或部分反應(yīng)單元包括一層材料，其用來減少光信號損失和/ 或減少光污染和/或產(chǎn)生消光和/或阻止^b學(xué)相互作用以及其它目 的。
在一些具體實(shí)施方式
中，非毛細(xì)管作用區(qū)域或底部結(jié)構(gòu)或兩者 還可以作為一種導(dǎo)光裝置，用來限定反應(yīng)單元中的光^各。
在一種具體實(shí)施方式
中，非毛細(xì)管作用區(qū)域的幾何形狀可以將 入射光引導(dǎo)到反應(yīng)室或?qū)碜苑磻?yīng)室的光信號引導(dǎo)到檢測器。
在一種具體實(shí)施方式
中，可以將內(nèi)置透鏡安裝在非毛細(xì)管作用 區(qū)^^的頂部，其中透4竟聚焦于反應(yīng)室。在一些具體實(shí)施方式
中，反應(yīng)單元可以具有多于一個(gè)的毛細(xì)反 應(yīng)室。
在一種具體實(shí)施方式
中，整個(gè)或部分反應(yīng)單元可以由^f壬何種類
例如蛋白質(zhì)、核酸、以及脂質(zhì)，或生物制劑，如病毒、孩￡生物、以 及細(xì)力包，或小人造顆4立，結(jié)合到反應(yīng)室表面上。可^,^U也，至少部 分反應(yīng)室表面被物理或化學(xué)處理以能夠或不能吸收特定分子或生 物制劑或小人造顆粒。
在一種具體實(shí)施方式
中，反應(yīng)室內(nèi)部包含多孑L才才泮牛，例如，用 于特定分子或生物制劑的凝膠、珠、燒結(jié)玻璃、或粒狀物質(zhì)。
在一種具體實(shí)施方式
中，反應(yīng)室包^舌至少一個(gè)^H可形式的電極。
在一種具體實(shí)施方式
中，反應(yīng)室包括至少一個(gè)內(nèi)置光導(dǎo)纖維。 在一種具體實(shí)施方式
中，反應(yīng)室包括至少一個(gè)內(nèi)置孩t超聲裝
在一種具體實(shí)施方式
中，反應(yīng)室包括至少一個(gè)任何種類的內(nèi)置 傳感器
在實(shí)一瞼或應(yīng)用中，用4艮據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)單元來處理液體的方法 包括但不限于以下處理步驟
在一種具體實(shí)施方式
中，通過用液體4妻觸反應(yīng)單元的底部開方文 結(jié)構(gòu)來進(jìn)4于定量滿載以將液體吸入反應(yīng)室。
在一種具體實(shí)施方式
中，在定量滿載期間，施加扭4成，t展動處J里。在一種具體實(shí)施方式
中，通過在一個(gè)非潤濕表面上用所期望量 的液體4妄觸開方丈結(jié)構(gòu)，定量部分加載也是可能的，其不足以完全裝 滿反應(yīng)室。
在一種具體實(shí)施方式
中，當(dāng)液體的總量不超過反應(yīng)室的容積 時(shí)，通過重復(fù)上述定量部分加載步驟，多個(gè)定量加載也是可能的。
可替代地，可以通過將所期望量的液體管吸到非毛細(xì)管作用區(qū) 域或通過直接管吸到反應(yīng)室中來進(jìn)行定量滿載或部分加載。
在一種具體實(shí)施方式
中，反應(yīng)室中的液體總量可以通過下述方
式來排空利用毛細(xì)管作用，其中反應(yīng)單元的開放結(jié)構(gòu)接觸這樣的 干或濕材坤+,該材津+對于液體具有比反應(yīng)室更強(qiáng)的毛細(xì)管作用(例 如，在可以使用水溶液濾紙的情況下)以吸出液體；利用氣壓以迫 -使液體到達(dá)非毛細(xì)管作用區(qū)域并利用一種裝置例如吸液管進(jìn)4亍吸 耳又；利用真空；利用離心作用；或利用氣流或壓力來直^f妻排出液體。
在一種具體實(shí)施方式
中，通過迫4吏液體到達(dá)非毛細(xì)管作用區(qū)域 和乂人非毛細(xì)管作用區(qū)域吸耳又所期望的量或通過一種液體豐命送裝置 例如吸液管/人反應(yīng)室直4妻p及耳又，可以,人反應(yīng)單元除去定量部分量的液體。
在另一種具體實(shí)施方式
中，通過將液體輸送到可潤濕表面上 (通過點(diǎn)一羊)可以乂人反應(yīng)單元除去定量部分量的'液體。
在一種具體實(shí)施方式
中，為了完全和定量i也更4奐第一液體，可 以在反應(yīng)單元的底部開口^姿觸第二液體的表面時(shí)，將第二液體加入 到反應(yīng)室的具有一個(gè)或多個(gè)容積的非毛細(xì)管作用區(qū)域。第二液體將 乂人反應(yīng)室4非出第 一 液體以更4灸以前的液體。在一種具體實(shí)施方式
中，為了部分和定量i也更才奐第一液體，可 以在反應(yīng)單元的底部開口接觸第 一液體的表面時(shí)，將所期望體積的 第二液體加入到非毛細(xì)管作用區(qū)域。第二液體將從反應(yīng)室排出相同 量的第一液體。
在一種具體實(shí)施方式
中，為了混合反應(yīng)室中的液體，可以施加 氣壓的振蕩通過反應(yīng)單元的開放結(jié)構(gòu)。氣壓的振蕩將迫使反應(yīng)單元 中的液體沖展蕩。例如，液體首先移向非毛細(xì)管作用區(qū)i或，然后返回 ^^刀士臺^f立i。
在另一種具體實(shí)施方式
中， 一定頻率的才幾才成或聲波可以用來混 合液體。
在又一種具體實(shí)施方式
中，包含多個(gè)內(nèi)置電才及或內(nèi)置樣i超聲裝 置的反應(yīng)單元可以用來迫4吏分子在反應(yīng)室中移動，以^f更混合'液體。
A.多單元板
才艮據(jù)本發(fā)明，用于進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)的裝置，多單元板或板條(strip ) 包4舌多個(gè)如上所述的反應(yīng)單元，這些反應(yīng)單元結(jié)合至或連4妻至寺反體
(plate body )。 一^l;l也，反應(yīng)單元至少部分地/人才反體突出。優(yōu)選i也， 每個(gè)反應(yīng)單元的主軸垂直于才反體的平面(planner )。多單元才反(以 例如2, ..., 96 、 3 84 、 153 6或更大的規(guī)^各):故適配為與貯藏斧反(reservior plate) —起使用，例如用于液體輸送的常規(guī)96孔規(guī)格平板和絨墊
(waste pad)。在一種具體實(shí)施方式
中，多單元澤反可以包括支架， 例如，以側(cè)壁形式或其它方式的支架。該支架可以具有導(dǎo)向結(jié)構(gòu)， 其匹配于在貯藏才反和絨墊上的結(jié)構(gòu)以將多單元才反4非列在<又一 個(gè)定 向，用于無4普誤的液體輸送。在一些具體實(shí)施方式
中，反應(yīng)單元和 板體具有匹配結(jié)構(gòu)以^f吏反應(yīng)單元能夠連^妄到板體上和/或從板體拆下。B. 5&藏板
才艮據(jù)本發(fā)明，連同多單元才反一起^f吏用的用于液體輸送的所述裝 置的貯藏板包括在板體內(nèi)的單孔或多個(gè)更小的孔或槽。在平板的邊 纟彖可以存在導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，其匹配于多單元才反上的結(jié)構(gòu)以4吏每個(gè)反應(yīng)單 元可以進(jìn)入孔或槽，乂人而〗又在一個(gè)定向輸送液體。
C. 絨墊
如果合適的i舌，可預(yù)見有4寺同反應(yīng)單元、并對應(yīng)地同多單元4反 一同^f吏用的一個(gè)-戎墊能夠乂人至少一個(gè)反應(yīng)室除去液體。該備戈墊包4舌 至少一層液體吸收材料，其提供比反應(yīng)室更大的毛細(xì)管效應(yīng)，從而 有可能除去液體。該底座在其主體邊》彖可以具有與多單元一反上的結(jié) 構(gòu)相匹配的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，用于4吏每個(gè)反應(yīng)單元在一個(gè)定向上與該墊孑妄 觸。
D. 液體輸送導(dǎo)向器
如果合適的話，可預(yù)見液體^T送導(dǎo)向器可以4足進(jìn)將液體從53i藏
板輸送到多單元板或從多單元板輸送到絨墊，消除定向誤差以及防 止反應(yīng)單元受損。它大致包4舌底座，該底座具有殼體結(jié)構(gòu)以支持貯
藏板或絨墊，以及上部多單元板夾架(保持器，holder),其可以沿 著固定于底座上的支架向下移動。該夾架具有開口，以當(dāng)它移向底
孑L中的卩容'液或該^戎墊的p及收層。E.低^P、4^普小池適配器(adaptor)
根據(jù)本發(fā)明的 一 種具體實(shí)施方式
，提供了低體積全譜小池適配 器以將反應(yīng)單元^f呆持和定位在分光光度計(jì)的光^各中，以使 使光束可 以通過反應(yīng)單元。


從下文給出的詳細(xì)描述和附圖，此處描述的發(fā)明將被更充分理 解，其不應(yīng)一見為對所附權(quán)利要求中所描述的本發(fā)明的限制。
圖1是反應(yīng)單元以及其應(yīng)用方法的圖解；
圖2示出了反應(yīng)室的透一見圖3是具有U形非毛細(xì)管作用區(qū)i或的反應(yīng)室的透一見圖； 圖4是具有U形非毛細(xì)管作用區(qū)域的反應(yīng)室的頂視圖； 圖5是具有U形非毛細(xì)管作用區(qū)域的反應(yīng)室的橫剖視圖； 圖6是具有開口反應(yīng)室的反應(yīng)單元的透視圖； 圖7是具有封閉反應(yīng)室的反應(yīng)單元的透視圖； 圖8是具有錐形反應(yīng)室的反應(yīng)單元的透視圖； 圖9是具有U形反應(yīng)室的反應(yīng)單元的透視圖； 圖IO是包含內(nèi)置透鏡的反應(yīng)單元的透視圖； 圖11是包含內(nèi)置透鏡的反應(yīng)單元的頂視圖；圖12是包含內(nèi)置透鏡的反應(yīng)單元的橫剖視圖13是用于多鴻一僉測的反應(yīng)單元的圖解，并示出兩個(gè)實(shí)例的 剖一見圖14示出了自輸送4氐容積人工吸液管； 圖15是多單元板的透視圖； 圖16是多單元一反的頂^L圖； 圖17是多單元板的橫剖一見圖18示出了具有活塞和筒體系統(tǒng)的液體豐lr送陣列的圖解；
圖19是具有基于薄膜的系統(tǒng)的液體輸送陣列的圖解；
圖20是具有列規(guī)格槽孔的貯藏板的圖解；
圖21是具有行和網(wǎng)規(guī)格槽的貯藏板的頂視圖22是絨墊的圖解；
圖23是具有4諸存槽和絨墊條的洗滌板的頂一見圖24是液體輸送導(dǎo)向器的圖解；
圖25是低容積全i普小池適配器和小池的圖解。
具體實(shí)施例方式
才艮據(jù)本發(fā)明，反應(yīng)單元1是一種用于進(jìn)行實(shí)-驗(yàn)或應(yīng)用如分析、 反應(yīng)、測定、取樣、輸送、分配、儲存、稀釋和/或提取的裝置。
圖1示出反應(yīng)單元及其應(yīng)用的一種具體實(shí)施方式
。此處示出的
反應(yīng)單元1是管式裝置，其包括非毛細(xì)管作用區(qū)域2的上部和封閉 毛細(xì)反應(yīng)室3的下部。兩者均沿反應(yīng)單元1的主軸4纟從向延伸。i殳 計(jì)反應(yīng)室3使得具有這樣的半徑，其使它能夠使用毛細(xì)管作用來吸 入足夠量的液體以充滿容積不小于反應(yīng)單元的下部3的空間。在一 種具體實(shí)施方式
中，半徑的范圍為0.005 mm至1.5 mm。其它尺寸 可以是合適的。
^a非毛細(xì)管作用區(qū)域2的半徑將不具有毛細(xì)管作用或可以具有 弱毛細(xì)管作用但不足以強(qiáng)到4氏抗重力以將液體保持在非毛細(xì)管作 用區(qū)域2?？商娲?，通過化學(xué)處理，非毛細(xì)管作用區(qū)域可以來源 于部分反應(yīng)室。在這樣的i殳計(jì)中，在毛細(xì)管作用下，反應(yīng)單元l又可 以單獨(dú)地p及收等于反應(yīng)室的容積或反應(yīng)單元下部的液體量。在底部 開》文結(jié)構(gòu)與溶液4妄觸以后，樣品溶液可以通過底部開口 5進(jìn)入，并 且其間空氣將通過上部開口 6離開反應(yīng)單元。當(dāng)溶液到達(dá)非毛細(xì)管 作用區(qū)域2時(shí)，溶液將停止流入，因?yàn)槊?xì)管作用不足以進(jìn)一步引 入液體。于是當(dāng)?shù)撞块_口 5離開才羊品〉容液表面時(shí)，反應(yīng)單元1可以 將相同量的溶液保持在反應(yīng)室3中，因?yàn)榉磻?yīng)室3中的毛細(xì)管作用 強(qiáng)到足以抵抗使液體離開的重力。這種毛細(xì)管作用驅(qū)動的液體加載 4是供了一種筒單、可靠以及易于4吏用的液體輸送方法。
才全測裝置，例如諸如分光光度計(jì)，可以用來測量反應(yīng)室3中的 溶液中的分析物，在所示的具體實(shí)施方式
中，來自光源26的光7 通過透4竟27和孔28,然后沿主軸4通過反應(yīng)單元1?？梢詠V人通過 檢測器8獲得的光密度推出分析物的濃度。在所示的具體實(shí)施方式
中，可以可選地安裝黑色環(huán)形底部結(jié)構(gòu)9作為導(dǎo)光裝置來阻止光通 路中，所以該裝置可以直接用作用于擴(kuò)展的光譜檢測的小池(例如，
乂人UV至紅外的全光i普)。
圖2示出圖1中的反應(yīng)單元1的透—見圖。如可以看到的，反應(yīng) 單元1包括管式毛細(xì)管作用區(qū)域3和與其相鄰的非毛細(xì)管作用區(qū)域 2。在兩個(gè)區(qū)域之間:沒置有過渡區(qū)域29,在所示的具體實(shí)施方式
中 其為《,形。取決于應(yīng)用領(lǐng)i或，其它形^犬是合適的。如可以看到的， 毛細(xì)管作用區(qū)i或3和非毛細(xì)管作用區(qū)i或2的截面均為圓形。然而， 在一些具體實(shí)施方式
中，反應(yīng)室3的截面可以具有不同的幾4可圖案， 例如，以特別;也增加室中的表面積，增加毛細(xì)管作用，增加總?cè)莘e， 和/或其它目的。耳又決于應(yīng)用4頁:威，正方形、圓形、星形、橢圓形或 長方形截面可以纟是供最好的結(jié)果。
圖3示出另一具體實(shí)施方式
的透視圖，圖4示出相同具體實(shí)施 方式的頂視圖以及圖5示出了沿圖4的直線BB所截取的橫斷面圖。 如在圖5中所最好看到的，安排在毛細(xì)管作用區(qū)域3和非毛細(xì)管作 用區(qū)域2之間的過渡區(qū)域29—般為U形，其通常具有相鄰于毛細(xì) 管作用區(qū)域3的水平剖面。從而，液體不會保留在非毛細(xì)管作用區(qū) 域內(nèi)，在更平的角度下其可能傾向于發(fā)生。
才艮據(jù)用途，^U"貞部到底部的截面的尺寸可以不同。例如，如圖 8中的反置圖所示，4偉形反應(yīng)室3具有內(nèi)表面11,其例如通過圍繞 中心軸4以所期望的角度a旋轉(zhuǎn)直線12所形成，優(yōu)選用于檢測由結(jié) 合于反應(yīng)室3的內(nèi)表面11的分析物13所產(chǎn)生的焚光，這是因?yàn)榕c 筒形相比，4偉形面11可以4妾收更多的光。
圖9示出了一種具體實(shí)施方式
，其具有反置方式的一IS:U形反 應(yīng)室3。通過圍繞中心軸4 4t轉(zhuǎn)特定曲線15而形成內(nèi)表面11。這種U形i殳計(jì)可將由分析物14產(chǎn)生的更多光信號16 (例如，發(fā)光或 熒光)引向反應(yīng)室3的更寬的開口 17。
已，見測到，反應(yīng)室的毛細(xì)管作用的強(qiáng)度、反應(yīng)室開口的尺寸和 /或在底部的液體保留容積(其與下端的尺寸和表面特征有關(guān))可以 對液體和空氣之間界面的表面形式(例如，凹面、凸面以及平面) 具有某些影響。通過變化單參數(shù)或多參數(shù)可以獲得不同的表面形 式，以1更滿足不同的需要。例如，下端的尺寸是確定液體的4呆留容 積的關(guān)《建因素之一尺寸越大，則保留容積越大?？梢酝ㄟ^變化底 部開口的尺寸和/或反應(yīng)室主體在末端的厚度來改變保留容積。已經(jīng) 發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)撞块_口離開樣品溶液時(shí)，在反應(yīng)室上部開口的液體表面 傾向于為凹面。如果在底部的保留容積小于將凹面轉(zhuǎn)變成平面或凸 面所需要的容積，則在上部開口的表面爿奪是凹面。因此，通過改變 上述兩個(gè)參凌t可以容易地獲得所期望的表面形式。例如，具有更小
底部開口并且反應(yīng)室主體在末端具有逐漸減少的厚度的錐形反應(yīng) 室將具有最小的保留容積并且在上部開口可以形成凹形液體表面， 其更適合于熒光測量，因?yàn)榘夹我后w表面可以作為透鏡以將平行入 射光轉(zhuǎn)向反應(yīng)室的壁。在吸收度測量中，能夠產(chǎn)生幾乎平面的反應(yīng) 室是更合適的。
在一些優(yōu)選的具體實(shí)施方式
中，非毛細(xì)管作用區(qū)i或2可以具有 圓形、正方形或長方形的截面幾4可形一犬，并具有平面、V形或U形 底部或其它組合。它還可以作為簡單的光導(dǎo)向結(jié)構(gòu)來阻止光通過反 應(yīng)單元主體(除了反應(yīng)室之外)。例如，非光學(xué)透明材料可以用來 制備或涂布整個(gè)或部分非毛細(xì)管作用區(qū)域主體。對于某些特殊用 途，非毛細(xì)管作用區(qū)域2的內(nèi)表面30可以具有通過圍繞中心軸4 旋轉(zhuǎn)所期望的曲線而形成的旋轉(zhuǎn)對稱圓筒形或錐形。取決于形狀， 內(nèi)表面30可以用作導(dǎo)光裝置以將來自光源26的光7 (參見圖1 ) 聚焦于反應(yīng)室3或?qū)⒎磻?yīng)室內(nèi)的光信號引到才全測器?？商娲鼗虼送?，內(nèi)置透4竟19，如示意性i也示于圖10至12，可以安4非在非毛細(xì) 管作用區(qū)域2的頂部，作為導(dǎo)光裝置。圖10以/人上方的透一見方式 示出了反應(yīng)單元1，圖11示出了根據(jù)圖10的反應(yīng)單元1的頂視圖， 以及圖12示出了沿根據(jù)圖11的反應(yīng)單元1的直線AA截取的橫斷 面圖。
反應(yīng)單元1的整個(gè)或部分內(nèi)表面可以具有高反射表面涂層以避 免由于通過主體而損失光信號，從而將更多的光引導(dǎo)到在開口處的 4企測器。例如，如圖9所示，光學(xué)透明主體10的外表面20可以具 有一層4艮或其它合適材料。由反應(yīng)室中的分析物14產(chǎn)生的光輻射 16最終僅可以從上部更寬開口 17和下部開口 5逃逸。于是一企測器 (此處未詳細(xì)示出)可以俘獲來自這些開口的光信號16。反射表面 還可以具有一層用于其它目的等的保護(hù)涂層，用于保護(hù)反射層，避 免光污染等。例如，當(dāng)反應(yīng)室的表面具有鋁層時(shí)，其它材料的覆蓋 層可以避免i式劑直4妻與鋁表面沖妄觸。
可以對反應(yīng)單元的表面進(jìn)4于化學(xué)和/或物理處理，以基于特定應(yīng) 用或測定程序(例如，非均勻測定如ELISA或均勻測定)允許把分 子的選擇性結(jié)合或非結(jié)合。通過引入期望材料的表面層，層中分子 的功能域?qū)⑼ㄟ^共價(jià)鍵或非共價(jià)鍵如離子鍵、疏水相互作用、或金 屬《建與靶分子相互作用，或?qū)⒈Ｗo(hù)靶分子免于結(jié)合。例如，反應(yīng)室 的表面涂布有一層抗體，則樣品中的相應(yīng)抗原將結(jié)合于抗體并在從 反應(yīng)室除去才羊品;容液以后〗呆留在表面上。在各種具體實(shí)施方式
中， 優(yōu)選地，反應(yīng)單元的外表面或其部分可以進(jìn)4于化學(xué)處理以形成非潤 濕表面，用于避免流體滴的形成。例如，疏水外表面將更適合于在 7K;容液中進(jìn)4亍的反應(yīng)或測定。
通過4吏用相4造表面》務(wù)飾(未詳細(xì)示出)，反應(yīng)室3可以大大地 增加其表面積，以致更多靶分子能夠與其連接。反應(yīng)室的粗糙表面 》務(wù)飾還可以增加液體j呆留并在由親水或疏水材沖牛制成的反應(yīng)室的表面上形成液體薄層。該液體層將i"更于液體流入尤其由疏水材料制 成的反應(yīng)室中并還將保護(hù)結(jié)合的分子免于快速干燥。
反應(yīng)單元1通常由固體材沖牛制成，如金屬、玻璃、塑并+(例如， 聚苯乙烯、聚丙烯、丙烯酸酯或聚碳酸酯)、 一象月交或其它材^K在 一些用途中，反應(yīng)室和非毛細(xì)管作用區(qū)域可以由不同的材料(任何 種類的差異，例如，組成、結(jié)構(gòu)、顏色等)制成或由一種材料制成 并用另 一種材津+對它們之一進(jìn)行處理，因?yàn)樗鼈兙哂胁煌墓δ懿?需要滿足不同的要求如毛細(xì)管作用的特點(diǎn)、化學(xué)耐性等。例如，反 應(yīng)單元的整個(gè)主體可以由發(fā)u7jC塑沖+制成，而反應(yīng)室表面可以用親7JC
聚合物涂布，該親水聚合物包含其上可以附著蛋白質(zhì)或寡核苷酸的 功能域。
用于制造反應(yīng)單元的常頭見4支術(shù)包括顯樣史才幾械加工、方文電力口工 (EDM)、或^匕學(xué)腐蝕?？蒦齊^U也，可以利用聚合物或初t脂來《壽造反 應(yīng)單元。還可以通過將不同部件組裝在一起或?qū)蓚€(gè)半反應(yīng)單元熔 合在一起來制造反應(yīng)單元。例如，為了《壽造在反應(yīng)室的主體內(nèi)包含
4艮層的反應(yīng)單元，可以將在外表面上具有《艮層的所期望的空心管固
定在反應(yīng)單元的鑄模內(nèi)。理想地選擇空心管和聚合物的化學(xué)性質(zhì)， 使得在外側(cè)空心管和待鑄造的樹脂或聚合物之間形成永久結(jié)合。于 是空心管的內(nèi)表面將形成反應(yīng)室。以這樣的方式，許多不同裝置如 電極、光導(dǎo)纖維等可以容易地引入到反應(yīng)單元中。
根據(jù)本發(fā)明的不同用途，反應(yīng)單元可以具有結(jié)合了另外的特
征、結(jié)構(gòu)、以及裝置的不同形式。圖13示出了用于多^4企測的反 應(yīng)單元1的側(cè)一見圖(圖13a)和頂一見圖(圖13b和13c)。反應(yīng)單元 l包4舌幾個(gè)反應(yīng)室3，每個(gè)包含抗體22。通過以;波此平4于的方式來 安排反應(yīng)室。在加載包含多種抗原的樣品以后，反應(yīng)室中的抗體22 將從樣品溶液僅俘獲其靶抗原。借助于另外的試劑，包含它們的靶抗原的反應(yīng)室可以產(chǎn)生光信號，其可以由裝置例如CCD照傳4幾加 以i己錄。
示意性地示于附圖中的反應(yīng)單元1的具體實(shí)施方式
可以包含任 何種類的電極(未詳細(xì)示出)，其適用于反應(yīng)室來檢測與化學(xué)反應(yīng)、 分子相互作用、細(xì)胞活性等有關(guān)的電信號。例如，它可以檢測電化 學(xué)反應(yīng)如氧4匕還原反應(yīng)。這才羊的反應(yīng)單元還可以用來迫^f吏液體流動 和帶電荷分子移動，以升高溫度，在反應(yīng)室內(nèi)誘導(dǎo)電致化學(xué)發(fā)光等。 例:^，施力D交變電場可以迫^f吏帶電荷分子在反應(yīng)室內(nèi)來回移動，以
4足進(jìn)分子擴(kuò)散、加速反應(yīng)或混合溶液。電滲流動現(xiàn)象也可以用來混 合溶液。樣i超聲裝置(未詳細(xì)示出)也可以結(jié)合到反應(yīng)單元中，用 于混合溶液、加速反應(yīng)、升高溫度等。才艮據(jù)本發(fā)明的一種具體實(shí)施 方式，光導(dǎo)纖維(未詳細(xì)示出)可以力口入反應(yīng)室，例:^，以產(chǎn)生消 光，其然后可以激發(fā)結(jié)合于固定在光導(dǎo)纖維表面上的分子的熒光團(tuán) 標(biāo)記分子，用于熒光檢測。光導(dǎo)纖維還可以用作光導(dǎo)裝置來引導(dǎo)光 進(jìn)入和/或離開反應(yīng)室，用于測量光密度、熒光、發(fā)光等。反應(yīng)單元 1可以用作用于色"i普法、電泳等的裝置。例如，可以在反應(yīng)室中i真 充多孔材料，用于色譜法和合成。為了避免從反應(yīng)室的底部開口損 失多孔材#+,可以^使用具有孩1孔的底部結(jié)構(gòu)。
管40。以剖—見圖方式示出了吸液管40和反應(yīng)單元1， ^f吏得它們的 內(nèi)部是可見的。反應(yīng)單元1可以用于液體輸送裝置，例如低容積吸 液管，其中反應(yīng)單元(作為吸液管的頂端)可以利用毛細(xì)管作用乂人 貯液器單獨(dú)定量地吸取液體并且然后分配裝置可以將液體推到接
收容器。待輸送的液體量是由反應(yīng)單元中反應(yīng)室的容積所限定的。 吸液管40包4舌a)護(hù)罩31，汽釭(cylinder) 32,其包括兩個(gè)缸 頭和開放結(jié)構(gòu)33(開口 )，其中一端位于護(hù)罩31內(nèi)而另一端從護(hù)罩 伸出以形成吸液管頂端夾架34,活塞35 (其在汽缸內(nèi)的上限和下限之間移動)，當(dāng)活塞位于上限時(shí)，汽缸的內(nèi)部空間還通過汽缸上 的開》文結(jié)構(gòu)33與大氣相通，而當(dāng)活塞向下移動并通過開》文結(jié)構(gòu)時(shí)，
汽缸內(nèi)部空間中的空氣^f又可以通過吸液管頂端夾架34的開放結(jié)構(gòu)， 從而將吸液管頂端中的液體分配到接收容器，以及柱塞36 (其驅(qū)動 活塞)；b)易處理吸'液管頂端(反應(yīng)單元l)，其可以連4妾于頂端夾 架的末端以單獨(dú)地^及取以及4呆留祠「車敘送的液體。此頂端可以乂人頂端 夾架除去，力o以處理，以及用新頂端更換。吸液管可以被構(gòu)造成通 過p及液管的自動或人工啟動來豸lr送液體。自動梯/f乍p及'液管可以包括 電動機(jī)，用于驅(qū)動柱塞在吸液管汽缸內(nèi)移動活塞，以進(jìn)行液體輸送。 人工才喿作吸液管需要吸液管〗吏用者將力施加于柱塞頭(38)，通常用 拇指，以馬區(qū)動活塞。
因?yàn)閜及耳又體積只由頂端本身來決定，所以該'液體l俞送裝置并不 需要非常精確的、昂貴的、復(fù)雜的以及難以制造的活塞和汽缸單元。 此外，該裝置將是精確的，無需校準(zhǔn)，沒有人為輸送體積差異，需 要更少的手指移動，沒有溫度引起的吸液體積變化(起因于熱手) 等。此外，該裝置可以用于不4軍發(fā)流體以及高度揮發(fā)流體，因?yàn)樵?待輸送液體兩側(cè)的氣壓將總是在吸取位置保持相同。對于不揮發(fā)流 體可以不需要在汽缸壁上具有開》文結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)橛身敹宋值臉觮 量流體將不會在汽缸內(nèi)形成足夠高的壓力來干護(hù)u頂端定量地吸耳又 流體。^見有的吸液管還可以用作分配裝置。
因?yàn)榉磻?yīng)單元可以吸取和保持定量液體，所以它可以用作用于 耳又樣、輸送、分配、稀釋、纟是取、儲存等的裝置。對于稀考奪和纟是耳又， 例如如圖6所示的開口毛細(xì)管作用反應(yīng)室可以是優(yōu)選的裝置，因?yàn)?通過主體10中的開》文結(jié)構(gòu)23 (間隙)，反應(yīng)室中的液體可以;波此直 接接觸。為了實(shí)現(xiàn)規(guī)定的稀釋，反應(yīng)單元中的定量的第一溶液可以 容易地與孔或管中的所期望體積的第二溶液混合。對于拔_取，兩種將它們之"H呆持在反應(yīng)室中。在拔:耳又過程中，反應(yīng)室中的液體將停
留在那里并且不應(yīng)^皮另一種液體取代。例如，親水反應(yīng)單元可以用 于吸取親水樣品溶液，然后可以浸入容器中的所期望的疏水溶劑 中，以進(jìn)行4是耳又。在兩種溶液之間發(fā)生分析物的再分配并將最終達(dá)
到平衡。
如示意性地示于圖7的封閉反應(yīng)室3是適宜的用于直接儲存樣 品的裝置。為了防止儲存的冷凍樣品(例如，生物樣品、化合物等) 落下，可以如此i殳計(jì)反應(yīng)室，使得底部具有比頂部更小的尺寸，例 如V或U形?？?齊^U也，具有更小尺寸或不同截面的底部結(jié)構(gòu)可 以用來j呆持4羊品。另外，底部結(jié)構(gòu)可以由疏水材并+制成并且一皮i殳計(jì) 成開放結(jié)構(gòu)的尺寸足夠大，以允許親水液體通過但將避免溶液接觸 底部密封膜，因?yàn)榉菨櫇竦撞拷Y(jié)構(gòu)將不會吸引溶液來充滿其空間 (由于液體的表面張力)。
孩吏型傳感器還可以適合于反應(yīng)室，用來測量溫度、pH、靶分子等。
隨著納米技術(shù)的發(fā)展，越來越多的新的和有用的裝置也可以適 合于本發(fā)明。
多單元板
根據(jù)本發(fā)明，任何類型的上述用途的平行實(shí)驗(yàn)可以在多單元板 上的多個(gè)反應(yīng)單元中進(jìn)行。圖15示出了多單元板39的透^見圖，圖 16示出了頂視圖以及圖17示出了沿圖16的線AA的橫剖視圖。多 個(gè)反應(yīng)單元1結(jié)合在才反體41中。每個(gè)反應(yīng)單元1的軸4通常垂直 于一反體41。多單元?dú)旆催m合于連同貯藏豐反，例4口 96孑L頭見才各(未詳纟田 示出)板和絨墊一起使用，用于液體輸送。在板體的邊緣處，可以 有伸出支架(未詳細(xì)示出)，其足夠高以避免反應(yīng)單元的底部接觸其上定位有多單元才反的表面。支架可以包括導(dǎo)向結(jié)構(gòu)(未詳細(xì)示 出)，其匹配貯藏板和絨墊以使多單元板在所期望的定向?qū)?zhǔn)貯藏 板和絨墊，用于無錯(cuò)誤的液體輸送。
多單元板可以由任何固體材料制成，例如但不限于金屬、塑料 以及^皮璃。多單元一反一匡架(沒有反應(yīng)單元的多單元—反)和反應(yīng)單元 可以分開制造，然后組裝在一起。lt字的結(jié)構(gòu)可以用來將反應(yīng)單元 固定于多單元^反才匡架上的開口中。例如，在一種具體實(shí)施方式
中，
使用了螺桿和螺母結(jié)構(gòu)并且平板架作為反應(yīng)單元的固定架(rack )。 這種設(shè)計(jì)可能更適合于取樣、儲存、稀釋、輸送等。還可以通過鑄 造來整體制造多單元澤反框架和反應(yīng)單元。在一些情況下，部分反應(yīng) 單元可以和才反體一起制造，然后組裝在一起。例3口，非毛細(xì)管作用 區(qū)域可以制造在一個(gè)板體中而反應(yīng)單元的其余部分連同多單元板 沖匡架一起制造。
稀釋平板
才艮據(jù)本發(fā)明，稀釋平板是多單元板的特別應(yīng)用，來使稀釋更容 易和快速。在一種具體實(shí)施方式
中，具有限定體積的稀釋單元(或 反應(yīng)單元)可以基于要求以所期望的規(guī)格固定于板體。例如，在每 列從A至H的稀釋單元具有1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、以及8微升的 體積。4吏用列規(guī)j才各的有槽貯藏板并且每個(gè)樣品位于每個(gè)有槽孔中。 每列中的稀釋單元將吸取一系列量的每種樣品。然后可以例如通過 離心作用將樣品輸送到有孔貯藏板，其中在每列從A至H的孔將 得到1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、以及8孩吏升才羊品。以這才羊的方式，在 測定中，可以容易地乂人標(biāo)準(zhǔn)或4羊品一步完成標(biāo)準(zhǔn)和樣品的一 系列稀 釋，而沒有i午多管p及步-驟。液體輸送陣列裝置
根據(jù)本發(fā)明的圖18所示的具體實(shí)施方式
，液體輸送陣列裝置 包括a)多個(gè)在陣列板體52內(nèi)的汽缸51，其中一端從主體伸出以 形成用于p及液管頂端的夾架53; b)多個(gè)活塞54,其一側(cè)固定于驅(qū) 動板體55而另一側(cè)包括可以在汽缸內(nèi)移動的開槽(狹槽，slot )56; c)多個(gè)可以連4妄于夾架的定量液體自llr送吸液管頂端57。當(dāng)傳動 板(驅(qū)動板)處于液體吸取位置時(shí)，活塞的開槽使通孔的內(nèi)部空間 相通于大氣，以使連接的頂端可以單獨(dú)地從容器吸耳又定量的液體而 沒有影響氣壓(否則會在汽缸內(nèi)部增加)。當(dāng)在開槽處于汽缸內(nèi)以 后傳動板進(jìn)一步推動活塞時(shí)，可以將液體分配到4妻收容器中。
基于薄月莫的系統(tǒng)可以用作上述活塞和汽釭系統(tǒng)以產(chǎn)生正壓力。 圖19是液體輸送陣列裝置的圖解，其利用正壓力氣體來將液體從 頂端輸送到接收多孔平板。該裝置包括陣列臺板131,其具有多個(gè) 通孔132，其中下端形成。及液管頂端夾架133，彈性〗莫134(其附著 于底部臺板135)，該底部臺板包括和陣列臺板相同規(guī)格的開口 136 和具有氣體入口/出口 137的驅(qū)動力發(fā)生器。當(dāng)處于吸耳又位置時(shí)，陣 列臺板的上部通孔末端并不接觸膜，因此通孔還與在上端的大氣相 通。當(dāng)處于周期中所示的分配位置時(shí)，陣列臺板和驅(qū)動力發(fā)生器被 裝配在一起并且其間的膜將緊密接觸陣列臺板的上部以密封通孔 132的上端。然后允i午加壓氣體流入驅(qū)動力發(fā)生器中以^惟動開口 136 的膜133彎向陣列臺板的通孔132,從而將液體排出頂端138。借 助于加壓氣體箱或泵可以獲得加壓氣體。這種基于薄膜的系統(tǒng)還可 以在它們用作陣列臺板131和頂端138時(shí)直接用于從多單元板或稀 釋平板中排出液體。貯藏板
貯藏才反可以具有許多類型如多個(gè)孔、槽、網(wǎng)狀槽或大平面孔。 這些平板可以由各種各樣的固體材料，作為舉例但不限于金屬、玻 璃、或塑料而制成。平纟反的表面可以進(jìn)行化學(xué)處理以避免試劑的結(jié) 合或根據(jù)用途排出溶液。液體貯藏板的尺寸將允許每個(gè)反應(yīng)單元的 底部開口接觸貯藏板的孔中的溶液?？梢杂幸龑?dǎo)功能結(jié)構(gòu)，其匹配
多單元^反的支架上的結(jié)構(gòu)，用于引導(dǎo)反應(yīng)單元進(jìn)入相應(yīng)的位置如孔或槽。
以相應(yīng)于多單元板上的反應(yīng)單元的規(guī)格安排在貯藏板上的孔。 孔應(yīng)足夠大，以便反應(yīng)單元的伸出部分可以進(jìn)入其中。因此，反應(yīng)
單元的底部開口可以4妻觸孑L中的液體以將定量的液體吸入反應(yīng)室中。
貯藏板的有槽孔應(yīng)具有這樣的尺寸和規(guī)格，其允許反應(yīng)單元的 底部開口接觸槽中的液體。槽規(guī)格和長度設(shè)計(jì)成用于不同的用途， 以減少吸液時(shí)間。圖20是全長列規(guī)j各的有槽!)]i藏才反的具體實(shí)施方 式。槽61足夠長以允i午在多單元寺反一列中的所有反應(yīng)單元可以進(jìn) 入相同沖曹。在平才反的邊纟彖存在導(dǎo)向結(jié)構(gòu)62，其匹配多單it4反的支架
元將得到相同的樣品。如果如圖21所示的全長4于身見才各的有槽貯藏 板用來逐行( row-wise ) 引入不同的才企觀'J i式齊lj ， 貝'j每4亍中的反應(yīng)單 元將接收相同的檢測試劑。以這樣的方式，可以用多種不同試劑同 時(shí)試一瞼一種樣品。圖22所示的網(wǎng)狀有槽貯藏才反是用于有槽貯藏板 的特殊情況，其用于用相同溶液裝滿所有反應(yīng)單元。雖然它可以由 大平面有孔貯藏板代替，但網(wǎng)狀槽型平板需要更少的溶液來進(jìn)行液 體輸送。絨墊
圖22示出了絨墊的一種具體實(shí)施方式
。該絨墊包4舌底座71， 吸收層72，其具有非常強(qiáng)的吸收液體的能力，以及表面層73，其 <呆護(hù)底層并允許液體通過。吸收層位于由底座上的壁狀結(jié)構(gòu)74所 形成的空間中。通過才匡架結(jié)構(gòu)75來固定上面的表面層?？梢源嬖?導(dǎo)向結(jié)構(gòu)62，其匹配在多單元板的支架上的結(jié)構(gòu)，用于引導(dǎo)反應(yīng)單 元在所期望的定向^^觸表面層。
在其它變型中，底座可以包括在吸收層下面的排泄(排水)結(jié) 構(gòu)，以及開口以允許連接于一種裝置如真空泵，從而從吸收層吸出 液體，進(jìn)而例如在頂部裝載的情況下當(dāng)需要除去大量液體時(shí)保持該 層發(fā)揮作用。
圖23示出了絨墊的一種具體實(shí)施方式
，其中絨墊一皮i殳計(jì)成多 個(gè)條形墊片76,其相鄰具有槽狀容器77，以進(jìn)一步方〗更一些步驟， 例力口重復(fù)洗'滌反應(yīng)室?？梢源嬖趯?dǎo)向結(jié)構(gòu)62,其匹配多單元寺反上的 結(jié)構(gòu)，以引導(dǎo)反應(yīng)單元進(jìn)入達(dá)到相應(yīng)的位置如槽或條形墊片。因此， 可以在相同的平板上來實(shí)施裝滿反應(yīng)室和除去洗滌緩沖液。
液體輸送導(dǎo)向器
根據(jù)本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
，圖24中的液體輸送導(dǎo)向器 包括底座81,其具有三側(cè)壁結(jié)構(gòu)82以在底座上安裝貯藏板或絨墊， 以及上部多單元—反夾架83，其可以由孔84引導(dǎo)并沿著固定于底座 81上的支架85向下移動。多單元4反夾架83包^t舌槽結(jié)構(gòu)86,其允 許多單元板沿著槽結(jié)構(gòu)滑進(jìn)和滑出。多單元板夾架的開放結(jié)構(gòu)87 4吏多單元才反上的每個(gè)反應(yīng)單元的底部(當(dāng)移向底座時(shí))可以4妻觸貯 藏板的孔中或絨墊的吸收層中的溶液。彈簧結(jié)構(gòu)88安裝在底座和 夾架之間并具有兩個(gè)功能。 一個(gè)功能是防止夾架太靠近底座移動而損害多單元板，而另一個(gè)功能是將夾架推回到其原始位置，使得貯 藏才反或絨墊可以滑進(jìn)和滑出底座。
低容積4S普小池適配器
根據(jù)本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
，如圖25所示的低容積全譜 小池適配器91可以連同毛細(xì)管小池92或反應(yīng)單元一起使用，作為 常頭見分光光度計(jì)的超孩么小池。該適配器包括V形槽93和杠桿94, 其中彈黃95在通道96中。通過V形槽和一工片干可以爿尋毛細(xì)管小池的 4立置主體(position—body ) 97固定在通道中。因ot匕，毛纟田管98 一皮^口 此定位-使得當(dāng)適配器方文入分光光度計(jì)的小池夾架中時(shí)光將從一端 到另一端縱向通過毛細(xì)管。通過改變毛細(xì)管的長度或控制樣品的裝 載體積可以改變光路的長度。毛細(xì)管小池適合于全譜檢測，這是因
為它在兩端是開方文的。 B.應(yīng)用方法
根據(jù)本發(fā)明，用于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方法包括a)提供一種裝置， 即所述的反應(yīng)單元，如上所述，其適合于在毛細(xì)管作用下，通過底 部開放結(jié)構(gòu)，單獨(dú)地將定量液體吸入并保持在反應(yīng)室中；b)定量 地將樣品、試劑、纟爰沖液等輸入和/或輸出反應(yīng)室；c )才全測光譜-信 號、光密度、熒光、發(fā)光、電位、電導(dǎo)率、pH、溫度等?；诓煌?用途，可能需要重復(fù)某些步驟一次或多次。
為了將定量液體Mr入或輸出反應(yīng)單元，可以用如下方法進(jìn)4亍。 為了反應(yīng)室的定量滿載，可以簡單地降^氐反應(yīng)單元直到底部開
放結(jié)構(gòu)(9)在液體的表面以下。在毛細(xì)管作用下，液體將自發(fā)地流入 反應(yīng)室(3),并且在液體前沿達(dá)到反應(yīng)室和非毛細(xì)管作用區(qū)域(2)之間 的位置以后將停止流動，這是因?yàn)榉磻?yīng)室和非毛細(xì)管作用區(qū)域的尺寸和/或幾^f可形狀和/或表面特性足夠不同，以致毛細(xì)管作用'f曼'f曼減 弱。流入反應(yīng)單元的液體量等于反應(yīng)室的容積并且當(dāng)?shù)撞块_放結(jié)構(gòu) 離開液體的表面時(shí)此液體量將j呆持在反應(yīng)室中。
已觀察到，反應(yīng)室的表面可能需要用液體預(yù)浸濕以形成一個(gè)液 體薄層，以Y更完全加載反應(yīng)室，其耳又決于反應(yīng)室的尺寸、幾何形狀、 表面特性以及材料。在裝載液體的過程中，引入才幾械振動處理可以 克月良部分填充反應(yīng)室。例如，有時(shí)由疏水材津+例如聚苯乙烯制成的 反應(yīng)室由于不完全預(yù)浸濕而不能完全裝滿。因此才幾械纟展動可以用來 迫^吏液體流入反應(yīng)室并浸濕它通過的表面。由于毛細(xì)力，液體將最 終裝滿反應(yīng)室。為了在有限時(shí)間內(nèi)完全裝載完全干燥的由親水材料 (如玻璃)制成的反應(yīng)室，機(jī)械振動處理也可能是關(guān)鍵的。
通過〗吏底部開方文結(jié)構(gòu)^接觸在非潤濕表面或孔上的所期望量的 液體，其不足以完全裝滿反應(yīng)室，來進(jìn)4亍定量部分加載。此外，當(dāng) 液體總量不超過反應(yīng)室的容積時(shí)，可以通過重復(fù)上述定量部分加載 步驟來進(jìn)行多次定量部分加載。
可替代地，將定量液體加入非毛細(xì)管作用區(qū)域(頂部裝載)或 反應(yīng)室還可以用于完全和部分裝載。此夕卜，反應(yīng)室可以包含干試劑。 乂人而在樣品引入到反應(yīng)室中以后可以立即開始反應(yīng)而沒有i午多部 分裝載步驟。
或濕吸收材料的表面可以排空反應(yīng)室中的液體總量，其中吸收材料 具有比反應(yīng)室強(qiáng)得多的毛細(xì)管作用，例如，用于水溶液的濾紙。可 替代地，可以通過改變氣壓以迫^吏液體進(jìn)入非毛細(xì)管作用區(qū)域以及 通過一種裝置例如吸液管進(jìn)4于吸耳又，來除去液體。真空、離心作用 或加壓空氣也可以將液體排出反應(yīng)單元。通過氣壓變化以迫使液體進(jìn)入非毛細(xì)管作用區(qū)域和從容器吸
取所期望的量或通過液體，lr送裝置例如吸液管/人反應(yīng)室直^妄吸耳又 確定的量，可以,人反應(yīng)單元除去定量部分量的液體?？商娲?，可 以借助于通過點(diǎn)才羊?qū)⒁后wilr送到可潤濕表面上來/人反應(yīng)單元中除 去定量液體。通過選擇表面材料的期望的濕潤性，可以控制每次點(diǎn) 樣的輸送量。
可以由第二液體完全和定量地替換第一液體。當(dāng)反應(yīng)單元的底 部開口 (5)^妄觸第二液體的表面時(shí)，可以將具有反應(yīng)室的至少 一個(gè)容
積的第二液體加入非毛細(xì)管作用區(qū)域(2)。第二液體將從反應(yīng)室排出
第一液體，以更4奐以前的;容液。
為了部分和定量地更換第一液體，可以在反應(yīng)單元的底部開口 接觸第一液體的表面時(shí)將期望體積的第二液體加入非毛細(xì)管作用 區(qū)域。第二液體將從反應(yīng)室排出相同量的第一液體。
為了混合反應(yīng)室中的液體，可以對反應(yīng)單元的開方文結(jié)構(gòu)施加氣 壓沖展蕩。該氣壓4展蕩]尋迫<吏在反應(yīng)單元中的、液體4展蕩。例如，液體 首先移向非毛細(xì)管作用區(qū)域，然后返回到其初始位置?？梢?代地， 交變電場也可以用來迫使分子在包括電極的反應(yīng)單元中來回移動， 以混合液體。包括樣吏超聲裝置的反應(yīng)單元也可以用來混合液體。此 外，機(jī)械振動混合器或聲波發(fā)生器也可以用于上述目的。
多個(gè)才全測裝置(例如，分光光度計(jì)、熒光分光光度計(jì)、CCD照 像機(jī)、電度表等)可以用來記錄反應(yīng)室中的信號。內(nèi)置裝置如電極、 光導(dǎo)纖維等可以便于信號檢測。
在另一種具體實(shí)施方式
中，用于進(jìn)4f高通量實(shí)-瞼的方法包括 a)如上所述，提供具有多個(gè)反應(yīng)單元的多單元板，其中單元裝置
.量液體單獨(dú)地吸收到并保持在反應(yīng)室中；b) 4昔助于其它裝置如液體貯藏才反、絨墊
以及可任選的液體llr送導(dǎo)向器將樣品、試劑、纟爰沖液等定量地輸入
和/或輸出反應(yīng)室；c)檢測光譜信號、光密度、熒光、發(fā)光、電位、 電導(dǎo)率、pH、溫度等?；诓煌猛荆赡苄枰貜?fù)某些步驟一次 或多次。
4昔助于多單元4反與液體貯藏才反或《戎墊之間的側(cè)壁支架上的導(dǎo) 向結(jié)構(gòu)或利用液體輸送導(dǎo)向器(如果沒有這樣的可用結(jié)構(gòu))，可以 非常容易地借助于毛細(xì)管作用并通過將反應(yīng)單元浸入它們相應(yīng)的 '液體貯藏一反的孑L或才曹以一個(gè)正確定向^)尋液體力口載入反應(yīng)單元中，或
復(fù)上述步驟或多個(gè)部分裝載，可以容易地將樣品和不同試劑定量地 加入到反應(yīng)單元中，用于反應(yīng)、分析或測定。
槽平板優(yōu)選用于多個(gè)樣品的多路檢測。例如，在列規(guī)格平板中 的每個(gè)有槽孔包含來自每位患者的樣品，而在行規(guī)格平板中的每個(gè) 有槽孔具有用于每種特定分析物的試劑。因此，在每列中的反應(yīng)單 元將裝載有相同樣品，然后樣品可以逐行與每種特定試劑進(jìn)行反 應(yīng)。以這樣的方式，每種樣品可以同時(shí)獲得多個(gè)結(jié)果。
板式讀出器、CCD照像機(jī)或許多其它4企測裝置可以用來讀取來 自多單元板的信號。
在一種進(jìn)一步的具體實(shí)施方式
中，用于進(jìn)行耳又樣、輸送、稀釋、 提取以及儲存的方法包括a)提供一種裝置，該裝置具有一個(gè)或
放結(jié)構(gòu)將定量液體單獨(dú)地吸取并保持在反應(yīng)室中；b)將液體樣品 定量地吸入反應(yīng)室中，其中反應(yīng)室可任選地具有其它裝置如液體貯 藏板和液體輸送導(dǎo)向器；c)分配或引到表面或膜上或引入孔板中，
用于液體llr送或用于稀釋。由于反應(yīng)單元還是定量毛細(xì)管作用液體處理裝置，所以它^f吏得 取樣、輸送、稀釋以及儲存更容易，其是起因于反應(yīng)單元和液體貯 藏板的特點(diǎn)和各種各樣的變化。例如，通過將反應(yīng)單元開放結(jié)構(gòu)浸 入樣品，可以簡單地完成樣品的定量吸耳又。然后通過直^妄4妄觸可以 將樣品分配到表面上或通過離心作用可以將樣品引入孔中，用于稀 釋或儲存或其它用途。借助于開口反應(yīng)室，可以僅需要攪拌孔中的 反應(yīng)單元，來進(jìn)行稀釋或提取。反應(yīng)單元還可以直接用于儲存樣品， 可任選地借助于密封膜或蓋。
c.潛在應(yīng)用
根據(jù)一種具體實(shí)施方式
，本發(fā)明提供了 一種高通量的平行和/ 或多個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺，其可以用于低容積測定，以通過毛細(xì)管作用《更于
物理分一斤、反應(yīng)以及測定的實(shí)一險(xiǎn)。它還4是供了裝置和方法，用于生 物、生物化學(xué)或化學(xué)樣品的取樣、儲存、輸送、提取以及稀釋。
雖然有許多種分析、反應(yīng)和測定，4旦它們可以基本上分為兩種
類型均相和多相。均相分析、反應(yīng)和測定可以4又通過p及耳又反應(yīng)組 分的溶液(順序地或預(yù)混合)在反應(yīng)單元中進(jìn)行。多相分析、反應(yīng) 和測定則涉及不同相的反應(yīng)組分。例如，在固相測定中，可以將反 應(yīng)纟且分之一固定在反應(yīng)室的表面上。固定的反應(yīng)組分通常與反應(yīng);;容 液中的其它把組分相互作用。某些反應(yīng)組分(如果它們一起存在于 反應(yīng)室中)將產(chǎn)生信號，然后可以由本技術(shù)領(lǐng)域已知的檢測方法之 一進(jìn)4f4全測。開口反應(yīng)單元有利于某些多相反應(yīng)，其中兩相是例如 液體和液體或液體和氣體，因?yàn)樵陂_口反應(yīng)室中的試劑具有更大的 表面積來4妾觸在另 一相中的其它試劑。
可以-使用多單元才反來進(jìn)4亍免疫測定。例如在ELISA中，將蛋白 質(zhì)樣品加載到反應(yīng)單元中。4。C時(shí)過夜或37。C時(shí)幾小時(shí)的溫育將使蛋白質(zhì)可以通過物理相互作用而固定于反應(yīng)室的表面?？商娲兀?可以通過化學(xué)反應(yīng)如羥基丁二酰亞胺基團(tuán)(其結(jié)合蛋白質(zhì)上的胺部 分)來固定蛋白質(zhì)。在通過多次洗滌除去未結(jié)合的蛋白質(zhì)以后，例 如乳賴、容液凈皮用來阻斷可以進(jìn)一步吸收蛋白質(zhì)的區(qū)域。然后酶標(biāo)記 沖企測抗體代替乳4分溶液，并且它將結(jié)合于反應(yīng)室表面上的靶蛋白 質(zhì)。在通過反應(yīng)室的多次洗滌完全除去游離的酶標(biāo)記檢測抗體以 后，將加載底物溶液，用于所結(jié)合的酶標(biāo)記檢測抗體的顯色。微孔 平板讀出器在底物或產(chǎn)物具有最大吸收的波長處讀出光密度。
借助于電致化學(xué)發(fā)光4支術(shù)的夾層ELISA也可以在包含電才及的 反應(yīng)單元中進(jìn)行，其中電極中的工作電極涂布有鏈抗生物素蛋白。
通過隨后加載和除去相應(yīng)纟式劑或才羊品并在其間洗';條而爿夸才羊品中的
分才斤物夾在生物素4匕<孚獲#元體和釕4匕(ruthenylated );險(xiǎn)測4元體之間。 通過在有三丙胺(TPA)存在的情況下施加電位，結(jié)合于鏈抗生物素 蛋白的免疫復(fù)合物將產(chǎn)生電致化學(xué)發(fā)光信號，其可以由光電倍增管 (PMT)讀出器俘獲。
熒光偏振(FP)是眾所周知的用于研究生物相互作用的技術(shù)并且 經(jīng)常用于潛在新藥物靶的高通量篩選(HTS)。它可以容易地適合于 多單元才反，用于進(jìn)4亍篩選。例如，可以在反應(yīng)單元中進(jìn)4亍FP測定， 其中利用CyDye-標(biāo)記配體來與試驗(yàn)化合物竟?fàn)幨荏w。在CyDye-標(biāo) 記配體結(jié)合于受體以后，由于受體的更慢旋轉(zhuǎn)，PF值會增力口。當(dāng)試 驗(yàn)化合物能夠在CyDye-標(biāo)記配體的相同結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合于受體時(shí)， 它將和CyDye-標(biāo)記配體竟?fàn)幬稽c(diǎn)并引起PF值降低，其是由于形成 更少的CyDye-標(biāo)i己配體和受體復(fù)合物。因此，在—尋CyDye-標(biāo)i己配 體、受體以及試驗(yàn)化合物加載到多單元板以后，在板的每個(gè)反應(yīng)單 元中的PL值(通過利用熒光偏振讀出器測得)反映了試驗(yàn)化合物 與受體的結(jié)合能力。它還是用固相合成方式合成孩t量肽或寡核苷酸的理想裝置，因 為合成包括多個(gè)裝載、排空以及洗滌步驟。通過限定所期望試劑的 裝載順序以及貯藏板，可以容易地控制在每個(gè)所涉及反應(yīng)單元中的 肽或寡核香酸的長度和序列?？商娲?，可以將微珠引入到反應(yīng)室 中以^是供更大的用于合成的表面積。
由于容易進(jìn)行液體處理，該裝置可以用于固相酶促測定，用于 化合物篩選以1更消除有色化合物對結(jié)果的干擾(其經(jīng)常會遇到)。 固相酶促測定的步驟是1)通過物理相互作用或化學(xué)反應(yīng)將酶固定
于反應(yīng)室的表面，2))洗去未結(jié)合的酶，3)將化合物引入到反應(yīng)室 中并形成酶-化合物復(fù)合物，4)洗去游離化合物，5)將底物加載到 反應(yīng)室中用于反應(yīng)，以及6)通過使用諸如微孔讀出器的裝置分析 酶活性。當(dāng)化合物能夠結(jié)合于酶并抑制酶時(shí)，酶活性將降低。
利用質(zhì)i普法，該裝置還可以用于化合物篩選。步驟是1 )通過 物理相互作用或化學(xué)反應(yīng)將靶蛋白質(zhì)固定于反應(yīng)室的表面，2)洗 去未結(jié)合的蛋白質(zhì)，3)將化合物引入到反應(yīng)室中并形成蛋白質(zhì)-化 合物復(fù)合物，4)洗去游離化合物，5 )通過化學(xué)或物理處理從蛋白 質(zhì)-化合物復(fù)合物釋方支化合物，6)通過質(zhì)i普法分析釋》t的化合物。
裝置的頂部裝載特點(diǎn)還可以用于自動操作以簡化程序如洗滌 步驟，其中相同的溶液需要多次輸入和輸出至裝置。代替底部接觸 裝載，液體處理裝置例如多通道管式泵可以將洗滌緩沖液連續(xù)地？ 1 入到非毛細(xì)管作用區(qū)域以通過多個(gè)體積的洗滌緩沖液流過毛細(xì)管 作用反應(yīng)室而從裝置洗去未結(jié)合的分析物或化合物。
已利用其具體實(shí)施方式
的詳細(xì)描述說明了本發(fā)明，其中具體實(shí) 施方式^義是示例性的而并不用于限制本發(fā)明的范圍。所描述的具體
需要所有這些特點(diǎn)。本發(fā)明的一些實(shí)施方式〗義利用某些特點(diǎn)或特點(diǎn)的可能組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員將想到所描述的本發(fā)明的具體實(shí)施方 式的多種變體以及在所描述的實(shí)施方式中所i兌明的包4舌不同的特 征組合的本發(fā)明的多種實(shí)施方式。有效性不應(yīng)限于這些實(shí)例和具體 實(shí)施方式，而應(yīng)當(dāng)還包4舌以下^又利要求。
雖然已借助于其特定具體實(shí)施方式
描述了本發(fā)明，^旦對于本領(lǐng) 域技術(shù)人員來說，許多其它變化和改進(jìn)以及其它應(yīng)用將是清楚的。 因此，優(yōu)選的是，本發(fā)明并不是由本文所對皮露的具體內(nèi)容加以限定， 而僅由所附權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1. 用于進(jìn)行化學(xué)、生物化學(xué)、生物、物理分析、反應(yīng)以及測定的實(shí)驗(yàn)的方法，包括以下處理步驟a)通過利用一個(gè)反應(yīng)單元的反應(yīng)室的毛細(xì)管力，將一個(gè)定量的液體加載到所述反應(yīng)單元的反應(yīng)室中或?qū)⒁粋€(gè)定量的液體吸入該反應(yīng)單元的反應(yīng)室；b)借助于所述反應(yīng)室的毛細(xì)管力將所述液體的所述量保持在所述反應(yīng)單元的所述反應(yīng)室中；c)用所述反應(yīng)室中的所述液體進(jìn)行作用；d)如果必要的話，重復(fù)上述步驟中的至少一個(gè)。
2. 才艮據(jù)—又利要求1所述的方法，其中，所述作用在于通過利用更 高的毛細(xì)管力來分配液體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，由一種吸收材料提供所述 更高的毛細(xì)管力。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述作用在于從所述反應(yīng) 室分配液體是通過利用以下處理步驟組中的至少 一種離心作 用、正氣壓、真空、點(diǎn)樣、管吸作用。
5. 才艮據(jù)4又利要求4所述的方法，其中，所述液體是通過一個(gè)吸液 管來分配，所述p及液管包^舌一個(gè)通氣結(jié)構(gòu)以在通過利用所述反 應(yīng)室的毛細(xì)管力將定量液體吸入反應(yīng)單元的反應(yīng)室過程中允 許空氣自由通過。
6. 才艮據(jù)前述4又利要求之一所述的方法，其中，所述作用在于分析在一個(gè)反應(yīng)室內(nèi)的液體。
7. 才艮據(jù)斥又利要求6所述的方法，其中，所述分析包4舌以下處理步 驟組中的至少一種光密度、熒光、發(fā)光、電位、電導(dǎo)率、pH、溫度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，在所述反應(yīng)單元中的分析 過程中， 一個(gè)光束僅通過所述液體樣品。
9. 才艮據(jù)前述4又利要求之一所述的方法，其中，所述作用在于以下 處理步驟組中的至少一種分子相互作用、復(fù)合物形成、復(fù)合 物角罕離、4匕學(xué)和生物反應(yīng)。
10. 才艮才居前述—又利要求之一所述的方法，其中，所述作用在于通過 開-文結(jié)構(gòu)與另 一種'液體交4奐反應(yīng)室內(nèi)的至少 一種物質(zhì)。
11. 4艮據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，具有多個(gè)反應(yīng)室的 一個(gè)反應(yīng)單元陣列被用來進(jìn)行平行試驗(yàn)。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，所述反應(yīng)單元包括 至少一個(gè)帶有第一通道的反應(yīng)室，所述第一通道具有一個(gè)直徑以提供毛細(xì)管力將所述第一通道充滿至一定長度。
13. 4艮據(jù)前述一又利要求之一所述的方法，其中，在所述吸耳又定量液 體的過程中，施加了 一種積4成振動以促進(jìn)所述吸耳又。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過結(jié)構(gòu)來支持所述定量 液體的所述吸取，所述結(jié)構(gòu)將一 定量的液體吸引到所述反應(yīng)室 的煩'j面，^4且壽造表面、窄間隙。
15. 在根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法中使用的一種反應(yīng)單元，其中，所述反應(yīng)單元包4舌一個(gè)反應(yīng)室，所述反應(yīng)室具有適合于 通過毛細(xì)管力來吸耳又一定量的液體的一個(gè)管狀的形狀，以及一個(gè)相鄰的第二室，所述第二室起到一個(gè)限定區(qū)i或的作用以限定由所述反應(yīng)室吸:取的所述定量液體。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的反應(yīng)單元，其中，反應(yīng)室包括一個(gè)下 部孑L 口以吸耳又和釋方文液體，而所述第二室包4舌用于通氣的 一個(gè) 上部開口 。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15至16之一所述的反應(yīng)單元，其中，所述反應(yīng) 室和所述第二室一皮安排為;f皮此同軸或;^皮此成一定角度。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15至17之一所述的反應(yīng)單元，其中，所述反應(yīng) 室是以與具有一個(gè)圓柱的或圓4,的或4炮物線的形狀的一個(gè)內(nèi) 側(cè)表面而S走轉(zhuǎn)對稱的。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15或18之一所述的反應(yīng)單元，其中，所述反應(yīng) 室具有一個(gè)正方形、長方形、三角形、圓形、環(huán)形、橢圓形、 星形的截面或一種組合以影響吸引所述液體的所述毛細(xì)管力。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15至19之一所述的反應(yīng)單元，其中，所述反應(yīng) 室的內(nèi)表面具有一種粗糙的表面結(jié)構(gòu)以增加表面積。
21. 根據(jù)權(quán)利要求15或19之一所述的反應(yīng)單元，其中，反應(yīng)室和 所述第二室是由一個(gè)過渡區(qū)域限定。
22. 根據(jù)權(quán)利要求15至21之一所述的反應(yīng)單元，其中，所述反應(yīng) 單元具有與一個(gè)非毛細(xì)管作用區(qū)域相通的毛細(xì)管作用反應(yīng)室， 當(dāng)裝滿所述反應(yīng)室時(shí)液體將不會在所述毛細(xì)管作用下占據(jù)所述非毛細(xì)管作用區(qū)域，并且所述非毛細(xì)管作用區(qū)域具有開放結(jié) 構(gòu)以當(dāng)液體輸入或輸出所述反應(yīng)室時(shí)至少允許空氣通過，和/ 或一個(gè)底部結(jié)構(gòu)，通過所述底部結(jié)構(gòu)并在所述毛細(xì)管作用下液 體可以流入或流出所述反應(yīng)室。
23. 根據(jù)權(quán)利要求15至22之一所述的反應(yīng)單元，其中，所述反應(yīng) 單元包括以下裝置組中的至少一種電極、光導(dǎo)纖維、超聲裝 置、溫度計(jì)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求15至23之一所述的反應(yīng)單元，其中，所述反應(yīng) 單元包^^舌以安4非在一個(gè)陣列中的多個(gè)反應(yīng)室，所述陣列具有至 少一^亍禾口至少一列。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的反應(yīng)單元，其中，這些反應(yīng)室具有適 合于吸耳又不同液體容積的不同尺寸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于進(jìn)行化學(xué)、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)，生物和物理分析，反應(yīng)和測定的裝置和方法，其中采用一種反應(yīng)單元，在一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式
中，該反應(yīng)單元包括毛細(xì)作用反應(yīng)室、非毛細(xì)管作用區(qū)域和底部結(jié)構(gòu)，其可以利用毛細(xì)管作用來單獨(dú)地定量吸取并將液體保持在反應(yīng)室中。多單元板，其包括在平板架上的多個(gè)反應(yīng)單元，可以連同貯藏板、絨墊、以及液體輸送導(dǎo)向器一起用來進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)。
文檔編號B01L3/00GK101437616SQ200780015956
公開日2009年5月20日 申請日期2007年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月3日
發(fā)明者陳國君 申請人:Ncl新概念實(shí)驗(yàn)室有限責(zé)任公司