用于裝載液體樣品的系統(tǒng)和方法
【專(zhuān)利摘要】提供了一種用于將液體樣品裝載到襯底內(nèi)的多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)中的樣品裝載器。所述樣品裝載器包括第一葉片，和耦接到所述第一葉片的第二葉片。所述樣品裝載器進(jìn)一步包含在所述第一葉片與第二葉片之間的經(jīng)配置以將液體樣品分配到襯底的流動(dòng)路徑，所述襯底包括多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)。此外，在各種實(shí)施例中，所述液體樣品與所述第一和第二葉片的前進(jìn)接觸角是85+/?15度。此外，將從所述流動(dòng)路徑分配的所述液體樣品裝載到所述多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)可以是基于毛細(xì)作用。所述第一和第二葉片可以通過(guò)在所述多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)上側(cè)向移動(dòng)而分配所述液體，其中電動(dòng)機(jī)使所述第一和第二葉片側(cè)向移動(dòng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
用于裝載液體樣品的系統(tǒng)和方法
【背景技術(shù)】
[0001 ] 聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)是一種擴(kuò)增標(biāo)靶DNA序列的方法。先前，PCR通常在96或384孔微量培養(yǎng)板中進(jìn)行。如果需要較高通量，那么微量培養(yǎng)板中的常規(guī)PCR方法不具成本效益或不高效。另一方面，減小PCR反應(yīng)體積減少了試劑的消耗并且可以通過(guò)反應(yīng)體積的熱質(zhì)量的減小而縮短擴(kuò)增時(shí)間。此策略可以按陣列形式(mXn)實(shí)施，得到多個(gè)較小反應(yīng)體積。此外， 使用陣列使得可在增加的定量靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍和特異性下進(jìn)行可縮放高通量分析。
[0002]陣列形式還已經(jīng)用以進(jìn)行數(shù)字聚合酶鏈反應(yīng)(dPCRhdPCR的結(jié)果可以用以對(duì)稀有等位基因的濃度進(jìn)行檢測(cè)和定量，以提供核酸樣品的絕對(duì)定量并且測(cè)量核酸濃度的低倍數(shù)變化。一般來(lái)說(shuō)，增加復(fù)制的數(shù)目提高了dPCR結(jié)果的準(zhǔn)確性和再現(xiàn)性。
[0003]大多數(shù)定量聚合酶鏈反應(yīng)(qPCR)平臺(tái)中的陣列形式經(jīng)設(shè)計(jì)用于樣品分析實(shí)驗(yàn)，其中PCR結(jié)果需要對(duì)于運(yùn)行后分析可尋址。然而，對(duì)于dPCR，每個(gè)PCR結(jié)果的特定位置或孔可能是無(wú)形的并且僅可以分析每一樣品中陽(yáng)性和陰性復(fù)制的數(shù)目。
[0004]在dPCR中，含有相對(duì)少量的標(biāo)靶多核苷酸或核苷酸序列的溶液可以被細(xì)分成許多個(gè)小測(cè)試樣品，使得每個(gè)樣品通?；蛘吆袠?biāo)靶核苷酸序列的一個(gè)分子或者不含有任何標(biāo)靶核苷酸序列。當(dāng)樣品隨后在PCR方案、程序或?qū)嶒?yàn)中經(jīng)過(guò)熱循環(huán)時(shí)，含有標(biāo)靶核苷酸序列的樣品擴(kuò)增并且產(chǎn)生陽(yáng)性檢測(cè)信號(hào)，而不含有標(biāo)靶核苷酸序列的樣品不擴(kuò)增并且不產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)。
[0005]對(duì)于如上文所提及的應(yīng)用，繼續(xù)減小反應(yīng)體積可能會(huì)導(dǎo)致例如與對(duì)裝載具有樣品體積的陣列和維持樣品體積的物理分離的信心相關(guān)的挑戰(zhàn)。換句話說(shuō)，重要的是將樣品體積裝載到盡可能多的孔或通孔中并且減少孔或通孔之間的交叉干擾。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例，提供了一種用于將液體樣品裝載到襯底內(nèi)的多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)中的樣品裝載器。所述樣品裝載器包括第一葉片，和耦接到所述第一葉片的第二葉片。所述樣品裝載器進(jìn)一步包含在所述第一葉片與第二葉片之間的經(jīng)配置以將液體樣品分配到襯底的流動(dòng)路徑，所述襯底包括多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)。此外，在各種實(shí)施例中，所述液體樣品與所述第一和第二葉片的前進(jìn)接觸角是85+/-15度。此外，將從所述流動(dòng)路徑分配的所述液體樣品裝載到所述多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)可以是基于毛細(xì)作用。所述第一和第二葉片可以通過(guò)在所述多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)上側(cè)向移動(dòng)而分配所述液體，其中電動(dòng)機(jī)使所述第一和第二葉片側(cè)向移動(dòng)。
[0007]在本文所述的其它實(shí)施例中，一種將液體樣品裝載到襯底中的多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)中的方法。所述方法包括將液體樣品存放到樣品裝載器的儲(chǔ)集器。然后，使所述樣品裝載器與包括所述多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)的所述襯底接觸。所述方法進(jìn)一步包括在使所述樣品裝載器與所述襯底接觸的同時(shí)使所述樣品裝載器在所述多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)上側(cè)向移動(dòng)，以便將所述液體樣品安放在所述多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)上。在一些實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)使所述多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)的所述樣品裝載器側(cè)向移動(dòng)。【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1A說(shuō)明了根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例的襯底中的例示性陣列；
[0009]圖1B說(shuō)明了根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例的襯底中的陣列的剖視圖；
[0010]圖2說(shuō)明了根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例，在陣列中裝載樣品體積；
[0011]圖3A是根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例，用于將液體樣品裝載到陣列中的殼套；
[0012]圖3B是根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例，具有包括陣列的插入襯底的用于裝載液體樣品的殼套的例示性視圖；
[0013]圖3C是根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例，具有包括陣列的插入襯底的用于裝載液體樣品的殼套的另一例示性視圖；
[0014]圖4說(shuō)明了根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例，將液體樣品裝載到陣列中的例示性方法；
[0015]圖5A說(shuō)明了根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例，用于裝載液體樣品的殼套的例示性組件；
[0016]圖5B說(shuō)明了根據(jù)本文所述的實(shí)施例，用于裝載液體樣品的殼套的陣列固持器部分；
[0017]圖5C說(shuō)明了根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例的用于裝載的組裝殼套；
[0018]圖6說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例，用于將液體樣品裝載到陣列中的一種例不性殼套；
[0019]圖7說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例，用于將液體樣品裝載到陣列中的另一例不性殼套；
[0020]圖8A說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例，用于將液體樣品裝載到陣列中的又一例不性殼套；
[0021]圖8B說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例，圖8A中所說(shuō)明的用于將液體樣品裝載到陣列中的例示性殼套的另一視圖；[〇〇22]圖9A說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例，例示性漏斗導(dǎo)向槽的一個(gè)視圖； [〇〇23]圖9B說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例，圖8A中所說(shuō)明的例示性漏斗導(dǎo)向槽的截面視圖；[〇〇24]圖10說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例，用于裝載多于一種樣品的例示性芯片；
[0025]圖11說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例的裝載設(shè)備；
[0026]圖12說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例的另一裝載設(shè)備；
[0027]圖13說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例的樣品裝載器；[〇〇28]圖14A說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例的樣品裝載器的側(cè)視圖；
[0029]圖14B說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例的樣品裝載器的頂端的視圖；
[0030]圖15說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例的另一樣品裝載器；
[0031]圖16說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例的另一裝載設(shè)備；[〇〇32]圖17說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例的另一裝載設(shè)備；
[0033]圖18A-18C說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例的裝載方法；[〇〇34]圖19A-19B說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例的殼套密封方法；
[0035]圖20說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例的后退和前進(jìn)接觸角。
[0036]圖21說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例，通過(guò)樣品裝載器對(duì)反應(yīng)位點(diǎn)進(jìn)行裝載；
[0037]圖22是說(shuō)明聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)儀器的框圖，本發(fā)明傳授內(nèi)容的實(shí)施例可以在所述儀器上實(shí)施;并且
[0038]圖23說(shuō)明了根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例裝載的樣品的熱循環(huán)結(jié)果。
[0039]圖24說(shuō)明了根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例，待校準(zhǔn)的例示性樣品裝載器高度。
[0040]圖25A-25B說(shuō)明了根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例，待校準(zhǔn)的樣品裝載器的例示性起始和停止位置。[〇〇41]圖26A-26C說(shuō)明了根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例，裝載的各種特征的預(yù)計(jì)圖譜。[〇〇42]圖27說(shuō)明了根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例，例示性裝載設(shè)備的因素和反應(yīng)。【具體實(shí)施方式】[〇〇43]為了提供對(duì)本發(fā)明的更透徹理解，以下描述闡述許多特定細(xì)節(jié)，例如特定配置、參數(shù)、實(shí)例等。然而，應(yīng)認(rèn)識(shí)到，此類(lèi)描述不意圖作為對(duì)本發(fā)明的范圍的限制，而是意圖提供對(duì)例示性實(shí)施例的更好描述。
[0044]本發(fā)明涉及一種用于將樣品、樣品體積或反應(yīng)體積裝載到襯底中的陣列中，并且更具體來(lái)說(shuō)將樣品裝載到襯底中的個(gè)別反應(yīng)位點(diǎn)的陣列中的方法和系統(tǒng)。
[0045]在各種實(shí)施例中，用于將樣品裝載到物品中的裝置、儀器、系統(tǒng)和方法用以檢測(cè)許多個(gè)小體積樣品中的標(biāo)靶。這些標(biāo)靶可以是任何適合生物標(biāo)靶，包括(但不限于)DNA序列 (包括無(wú)細(xì)胞DNA)、RNA序列、基因、寡核苷酸、分子、蛋白質(zhì)、生物標(biāo)志物、細(xì)胞(例如，循環(huán)腫瘤細(xì)胞)或任何其它適合的標(biāo)靶生物分子。在各種實(shí)施例中，此類(lèi)生物組分可以在以下應(yīng)用中結(jié)合各種PCR、qPCR和/或dPCR方法和系統(tǒng)來(lái)使用:例如胎兒診斷、多重dPCR、病毒檢測(cè)和定量標(biāo)準(zhǔn)、基因分型、測(cè)序驗(yàn)證、突變檢測(cè)、轉(zhuǎn)基因生物體檢測(cè)、稀有等位基因檢測(cè)和/或拷貝數(shù)變化。
[0046]雖然通常適用于其中處理許多樣品的定量聚合酶鏈反應(yīng)(qPCR)，但是應(yīng)認(rèn)識(shí)到根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例可以使用任何適合PCR方法。適合的PCR方法包括(但不限于)例如數(shù)字PCR、等位基因特異性PCR、不對(duì)稱(chēng)PCR、連接介導(dǎo)PCR、多重PCR、巢式PCR、qPCR、cast PCR、基因組步移和橋式PCR。
[0047]如下文所描述，根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例，反應(yīng)位點(diǎn)可以包括(但不限于)例如通孔、樣品固持區(qū)、孔、凹口、斑點(diǎn)、凹穴和反應(yīng)室。
[0048]此外，如本文所用，熱循環(huán)可以包括使用例如熱循環(huán)儀、等溫?cái)U(kuò)增、熱定則、紅外調(diào)節(jié)的熱循環(huán)或解鏈酶相關(guān)擴(kuò)增。在一些實(shí)施例中，芯片可以與內(nèi)置式加熱元件整合。在各種實(shí)施例中，芯片可以與半導(dǎo)體整合。
[0049]根據(jù)各種實(shí)施例，標(biāo)靶的檢測(cè)可以是(但不限于)例如單獨(dú)的或組合形式的熒光檢測(cè)、陽(yáng)離子或陰離子檢測(cè)、pH值檢測(cè)、電壓檢測(cè)或電流檢測(cè)。
[0050]本文所描述的各種實(shí)施例特別適合于數(shù)字PCR(dPCR)。在數(shù)字PCR中，含有相對(duì)少量的標(biāo)靶多核苷酸或核苷酸序列的溶液可以被細(xì)分成許多個(gè)小測(cè)試樣品，使得每個(gè)樣品通常或者含有標(biāo)靶核苷酸序列的一個(gè)分子或者不含有任何標(biāo)靶核苷酸序列。當(dāng)樣品隨后在PCR方案、程序或?qū)嶒?yàn)中經(jīng)過(guò)熱循環(huán)時(shí)，含有標(biāo)靶核苷酸序列的樣品擴(kuò)增并且產(chǎn)生陽(yáng)性檢測(cè)信號(hào)，而不含有標(biāo)靶核苷酸序列的樣品不擴(kuò)增并且不產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)。使用泊松(Poisson)統(tǒng)計(jì)，原始溶液中的標(biāo)靶核苷酸序列的數(shù)目可以與產(chǎn)生陽(yáng)性檢測(cè)信號(hào)的樣品的數(shù)目相關(guān)。
[0051]根據(jù)本文所述的實(shí)施例的在芯片上的例示性dPCR結(jié)果展示于圖23中。[〇〇52]為了進(jìn)行典型的dPCR方案、程序或?qū)嶒?yàn)，有利的是能夠以簡(jiǎn)單并且具成本效益的方式將初始樣品溶液分成數(shù)萬(wàn)或數(shù)十萬(wàn)個(gè)測(cè)試樣品，每個(gè)測(cè)試樣品具有幾納升、為一納升或約一納升、或小于一納升的體積。因?yàn)闃?biāo)靶核苷酸序列的數(shù)目可能極小，所以在此類(lèi)情形下還可能重要的是初始溶液的全部含量占據(jù)多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)并且含于其中。
[0053]本文所述的實(shí)施例通過(guò)以考慮全部或基本上全部樣品溶液的方式將初始樣品溶液分布到多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)中來(lái)解決這些和其它dPCR設(shè)計(jì)約束。
[0054]對(duì)于高通量PCR分析和dPCR方法，可以利用使用陣列形式以減小液體樣品的反應(yīng)體積同時(shí)增加一次進(jìn)行的反應(yīng)數(shù)的策略。液體樣品的反應(yīng)體積的陣列可以在襯底中在多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)中。根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例，反應(yīng)位點(diǎn)可以是(但不限于)通孔、孔、凹口、斑點(diǎn)、凹穴、反應(yīng)室或可以固持樣品的任何結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，通孔或孔的直徑可以是楔形化的。
[0055]液體樣品的反應(yīng)體積的減小可以使得反應(yīng)體積的密度更高，以便更多反應(yīng)可以在既定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。舉例來(lái)說(shuō)，襯底中的由300wii直徑通孔組成的反應(yīng)位點(diǎn)的陣列可以含有約 30nL反應(yīng)體積。通過(guò)將陣列中的每個(gè)通孔的大小減小到例如60-70wii的直徑，每個(gè)反應(yīng)體積可以是1 OOpL液體樣品。根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例，反應(yīng)體積可以在約1 pL到30nL液體樣品范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，反應(yīng)位點(diǎn)的陣列可以由多個(gè)不同體積反應(yīng)位點(diǎn)組成以增加動(dòng)態(tài)范圍。此外，動(dòng)態(tài)范圍可以通過(guò)使用多于一個(gè)稀釋的液體樣品而增加。
[0056]圖1A說(shuō)明了根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例，包括陣列的芯片100。芯片100可以被稱(chēng)為例如物品、裝置、陣列、載片或壓板。芯片100包含襯底110和反應(yīng)位點(diǎn)的陣列120。襯底110 可以是各種材料，包括(但不限于)例如金屬、玻璃、陶瓷、硅。陣列120包括多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn) 104。多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)104可以是例如通孔、孔、凹口、斑點(diǎn)、凹穴或反應(yīng)室。每個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)還可以例如具有多個(gè)截面幾何形狀，例如圓形、三角形或六角形。具有其它幾何形狀可以提供更緊密填充的反應(yīng)位點(diǎn)，以進(jìn)一步增加既定區(qū)域中的反應(yīng)數(shù)。[〇〇57]圖1B說(shuō)明了根據(jù)各種實(shí)施例的反應(yīng)位點(diǎn)104的陣列的截面視圖。芯片100具有第一表面112和第二表面114。每個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)104從第一表面112中的開(kāi)口延伸到第二表面114中的開(kāi)口。反應(yīng)位點(diǎn)104可以經(jīng)配置以通過(guò)毛細(xì)作用提供足夠的表面張力，以固持含有待處理或檢驗(yàn)的生物樣品的相應(yīng)液體樣品。芯片100可以具有如USPN6,306,578、7,332,271、7， 604,983、7,682,565、6,387,331或6,893,877中任一項(xiàng)中公開(kāi)的通用形式或構(gòu)筑，所述專(zhuān)利以全文引用的方式并入本文中，如同充分闡述于本文中一般。在圖1B中說(shuō)明的實(shí)例中，反應(yīng)位點(diǎn)是通孔。[〇〇58]在各種實(shí)施例中，第一表面112和第二表面114包含親水性材料，并且反應(yīng)位點(diǎn)104 的表面包含親水性材料。在這些實(shí)施例中，毛細(xì)作用促進(jìn)液體樣品向反應(yīng)位點(diǎn)的裝載。此夕卜，毛細(xì)作用將液體樣品固持于反應(yīng)位點(diǎn)中。[〇〇59]在各種實(shí)施例中，第一表面112和第二表面114包含疏水性材料，并且反應(yīng)位點(diǎn)104 的表面包含疏水性材料。在這些實(shí)施例中，毛細(xì)作用促進(jìn)液體樣品向反應(yīng)位點(diǎn)的裝載。此夕卜，毛細(xì)作用將液體樣品固持于反應(yīng)位點(diǎn)中。
[0060]在一些實(shí)施例中，反應(yīng)位點(diǎn)104的表面包含親水性材料，而第一表面112和第二表面114包含疏水性材料。以此方式，液體樣品向反應(yīng)位點(diǎn)104中的裝載得到促進(jìn)，因?yàn)橐后w樣品將趨向于親水性表面。此外，反應(yīng)位點(diǎn)104中裝載的液體樣品之間的交叉污染或交叉干擾減到最小。此類(lèi)親水性區(qū)域的陣列可以在疏水性表面上包含親水性島，并且可以使用廣泛范圍的微型制造技術(shù)在襯底102上形成，所述技術(shù)包括(但不限于)沉積、等離子、掩蔽方法、 轉(zhuǎn)移印刷、絲網(wǎng)印刷、點(diǎn)樣等。
[0061]在所說(shuō)明的實(shí)施例中，襯底110在第一表面112與第二表面114之間的厚度是300微米，使得每個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)104的體積是約1.3納升。或者，每個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)的體積可以例如通過(guò)減小反應(yīng)位點(diǎn)104的直徑和/或襯底102的厚度而小于1.3納升。
[0062]因此，每個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)的體積可以是小于或等于1納升、小于或等于100皮升、小于或等于30皮升、或小于或等于10皮升。在其它實(shí)施例中，一些或全部反應(yīng)位點(diǎn)的體積在1到20 納升范圍內(nèi)。根據(jù)各種實(shí)施例，多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)可以包括一系列不同體積以增加動(dòng)態(tài)范圍。
[0063]在某些實(shí)施例中，反應(yīng)位點(diǎn)104的密度可以是每平方毫米至少100個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)。在其它實(shí)施例中，可能存在更高密度的反應(yīng)位點(diǎn)。舉例來(lái)說(shuō)，芯片100內(nèi)反應(yīng)位點(diǎn)104的密度可以是每平方毫米大于或等于150個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)、每平方毫米大于或等于200個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)、每平方毫米大于或等于500個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)、每平方毫米大于或等于1，000個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)、或每平方毫米大于或等于10，〇〇〇個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)。
[0064]在某些實(shí)施例中，通孔的密度可以是每平方毫米至少100個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)。在其它實(shí)施例中，可能存在更高密度的通孔。舉例來(lái)說(shuō)，芯片100內(nèi)通孔的密度可以是每平方毫米大于或等于150個(gè)通孔、每平方毫米大于或等于200個(gè)通孔、每平方毫米大于或等于500個(gè)通孔、 每平方毫米大于或等于1，〇〇〇個(gè)通孔、或每平方毫米大于或等于1〇,〇〇〇個(gè)通孔。[〇〇65]芯片100的其它實(shí)施例進(jìn)一步描述于2012年3月16日提交的臨時(shí)申請(qǐng)61/612,087 (案卷號(hào)LT00655 PRO)和2012年11月7日提交的61/723,759(案卷號(hào)LT00655 PRO 2)中，所述申請(qǐng)并入本文中用于所有目的。
[0066]如上文所提及，減小反應(yīng)位點(diǎn)的大小可能會(huì)導(dǎo)致與液體樣品向每個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)中的裝載相關(guān)的挑戰(zhàn)。
[0067]如上文所提及，需要裝載液體樣品，使得存在極其少的殘余液體樣品或不存在殘余液體樣品。根據(jù)本文關(guān)于裝載芯片所述的各種實(shí)施例，應(yīng)用到用于裝載的芯片的液體樣品的體積的至少75%裝載到多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)中。在一些實(shí)施例中，應(yīng)用到用于裝載的芯片的液體樣品的體積的至少90%裝載到多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)中。在各種實(shí)施例中，應(yīng)用到待裝載的芯片的液體樣品的體積等于芯片上的多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)的體積總和的體積。在一些實(shí)施例中，應(yīng)用到芯片的液體樣品的體積是芯片上的多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)的體積總和減去一個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)的體積的體積。
[0068]參考圖2,根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例，反應(yīng)位點(diǎn)104的陣列可以通過(guò)將一定體積的液體樣品安放到芯片1〇〇上而裝載。由柔性材料構(gòu)成的樣品裝載器206可以用以接觸陣列 104,并且使液體樣品在反應(yīng)位點(diǎn)104的陣列上擴(kuò)散，壓力足以促進(jìn)陣列104的毛細(xì)裝載。足夠的壓力可以是當(dāng)以側(cè)向掃掠方式施加時(shí)足以克服表面的疏水性/親水性特性的力。壓力可以由用戶施加或在一些實(shí)施例中通過(guò)設(shè)備自動(dòng)地施加。在一些實(shí)施例中，可以保持樣品裝載器206靜止，并且移動(dòng)芯片100以使液體樣品在陣列104上擴(kuò)散。在其它實(shí)施例中，可以保持芯片100靜止，而使樣品裝載器206在陣列104上移動(dòng)以裝載反應(yīng)位點(diǎn)104的陣列。樣品裝載器206可以通過(guò)用戶或通過(guò)設(shè)備在陣列104上移動(dòng)。此外，以此方式，還可以從芯片100 去除過(guò)量液體樣品。
[0069]此外，根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例，在芯片移動(dòng)到殼套或載體中時(shí)，可以裝載多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)。殼套可以幫助防止液體樣品蒸發(fā)并且還增加熱循環(huán)期間每個(gè)反應(yīng)體積的穩(wěn)定性。
[0070]圖3A、3B和3C說(shuō)明了根據(jù)本文檔中公開(kāi)的各種實(shí)施例，用于裝載反應(yīng)位點(diǎn)陣列的例示性殼套300的各種視圖。殼套300可以包括第一部分302和第二部分304。第一部分302和第二部分304經(jīng)配置以可移動(dòng)地連接，使得在閉合位置下第一部分302和第二部分304封圍芯片100。
[0071]根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例，一種用于裝載芯片中的反應(yīng)位點(diǎn)的方法說(shuō)明于圖4中。在步驟402中，將液體樣品存放到樣品裝載器。在各種實(shí)施例中，樣品裝載器可以具有接入端口以存放液體樣品，使得液體樣品固持于樣品裝載器內(nèi)的儲(chǔ)集器中。在其它實(shí)施例中，液體樣品直接存放到含有反應(yīng)位點(diǎn)的陣列的芯片上。在步驟404中，使樣品裝載器與芯片接觸。在步驟406中，使樣品裝載器在芯片的表面上側(cè)向移動(dòng)，以便使液體樣品與反應(yīng)位點(diǎn)接觸，壓力足以使得反應(yīng)位點(diǎn)的毛細(xì)作用可用液體樣品裝載反應(yīng)位點(diǎn)。步驟408可以任選地進(jìn)行。在步驟408中，可以通過(guò)施加熱量促進(jìn)任何過(guò)量液體樣品的去除，所述過(guò)量液體樣品通過(guò)樣品裝載器存放在芯片的表面上并且不裝載到反應(yīng)位點(diǎn)中。芯片可以通過(guò)加熱表面而加熱。過(guò)量液體樣品的去除可以幫助減少例如在液體樣品內(nèi)的生物分子擴(kuò)增期間可能存在的誤差。[〇〇72] 參考圖5B，第一部分302可以固持芯片100。在一些實(shí)施例中，芯片100可以通過(guò)涂覆到端口 310的粘合劑固持于殼套300的第一部分302中。粘合劑可以是例如膠粘劑或UV粘合劑類(lèi)型。在其它實(shí)施例中，芯片100可以通過(guò)例如緊固件或夾鉗固持于第一部分302中。 [〇〇73]根據(jù)各種實(shí)施例，漏斗導(dǎo)向槽308與殼套300的第二部分304呈鄰接關(guān)系，以促進(jìn)將樣品引入到芯片100的反應(yīng)位點(diǎn)中。漏斗導(dǎo)向槽308可以是柔性大到足以接觸并且施加壓力到芯片100以裝載反應(yīng)位點(diǎn)的疏水性材料。漏斗導(dǎo)向槽308可以由例如硅酮、RTV、聚氨酯、天然橡膠、其它彈性體或聚烯烴構(gòu)成。漏斗導(dǎo)向槽308經(jīng)配置以在芯片100移動(dòng)通過(guò)漏斗導(dǎo)向槽308時(shí)使液體樣品在芯片100上擴(kuò)散以裝載個(gè)別反應(yīng)位點(diǎn)。漏斗導(dǎo)向槽308還可以經(jīng)配置成為墊圈。[〇〇74]以此方式，樣品材料以遍及本文檔并且尤其圖4中論述的方式的引入得到促進(jìn)，并且所需要的最小樣品體積可以減小。在各種實(shí)施例中，漏斗導(dǎo)向槽308被整合到殼套中或耦接到殼套。或者，漏斗導(dǎo)向槽308可以是單獨(dú)或可拆卸物件。[〇〇75]漏斗導(dǎo)向槽308可以具有各種形狀和大小。舉例來(lái)說(shuō)，在一個(gè)實(shí)施例中，如圖9A和 9B中所說(shuō)明，漏斗導(dǎo)向槽308可以呈具有窄狹縫904的凹槽形式。狹縫904的寬度足夠窄，以使得當(dāng)液體樣品放置于漏斗導(dǎo)向槽308中時(shí)，液體樣品將不通過(guò)其。狹縫904使得芯片100通過(guò)到位于殼套的第二部分304內(nèi)的停置體積312中。在一些實(shí)施例中，舉例來(lái)說(shuō)，薄膜可以覆蓋狹縫904以保持停置體積312被封圍以阻止碎肩或空氣進(jìn)入。在芯片100通過(guò)漏斗導(dǎo)向槽 308插入時(shí)，芯片100可以使覆蓋狹縫904的膜斷裂。
[0076] 樣品端口 306也耦接到第二部分304。液體樣品可以放置于樣品端口 306中用來(lái)裝載芯片100。放置于樣品端口306中的液體樣品可以固持于漏斗導(dǎo)向槽308中。此外，漏斗導(dǎo)向槽308可以經(jīng)配置以按沿著其長(zhǎng)度的若干點(diǎn)形式容納樣品材料以促進(jìn)樣品的裝載。沿著漏斗導(dǎo)向槽長(zhǎng)度的若干樣品裝載端口可以促進(jìn)液體樣品的高效裝載。沿著漏斗導(dǎo)向槽長(zhǎng)度的若干裝載端口可以經(jīng)配置以用于芯片100的情況。
[0077]芯片100可以再分為用于裝載芯片的多個(gè)樣品單獨(dú)部分的單獨(dú)區(qū)域以增加通量。 圖10說(shuō)明了經(jīng)配置以包括至少兩種樣品的芯片1000。隔板1004將第一反應(yīng)位點(diǎn)陣列1006與第二反應(yīng)位點(diǎn)陣列1008隔開(kāi)。以此方式，芯片可以經(jīng)裝載，以便第一液體樣品裝載到第一陣列1006中并且第二液體樣品裝載到第二陣列1008中。在一些實(shí)施例中，第一液體樣品可以在樣品的一個(gè)稀釋度下，并且第二液體樣品可以在樣品的另一稀釋度下。[〇〇78]在其它實(shí)施例中，第一和第二液體樣品可以例如通過(guò)圖3A-3C或圖8A-8B中說(shuō)明的殼套裝載于芯片1000中。使用根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例的殼套，液體樣品可以裝載到漏斗導(dǎo)向槽中，因此其裝載到芯片上的所要陣列中。相比之下，芯片1002說(shuō)明了根據(jù)各種實(shí)施例的包括單一陣列的多個(gè)樣品區(qū)域的芯片。
[0079]如上文所提及，漏斗導(dǎo)向槽308可以具有用以形成凹槽樣孔的配置，以便液體樣品固持并且接觸芯片100。
[0080]如上文所提及，第二部分304可以包括停置體積312。停置體積312是當(dāng)殼套300處于閉合位置時(shí)固持芯片的位置。在各種實(shí)施例中，停置體積312可以填充有浸沒(méi)流體。浸沒(méi)流體也可以被稱(chēng)為封裝介質(zhì)。封裝介質(zhì)可以是與反應(yīng)位點(diǎn)104中所含有的液體樣品不混合并且經(jīng)配置以防止或減少反應(yīng)位點(diǎn)104中所含有的液體樣品蒸發(fā)的不可混溶流體(例如，液體或凝膠)。
[0081]根據(jù)各種實(shí)施例，封裝介質(zhì)可以是聚二甲基硅氧烷(PDMShPDMS可以是欠交聯(lián)的， 以充分封裝芯片100的反應(yīng)位點(diǎn)而不污染反應(yīng)位點(diǎn)中裝載的液體樣品。
[0082]PDMS具有使其適合用于PCR情況的若干特征。舉例來(lái)說(shuō)，PDMS具有極低自動(dòng)熒光， 在PCR溫度下熱穩(wěn)定，并且對(duì)于聚合工藝是非抑制性的。另外，PDMS可以含有水性樣品，但對(duì)水蒸氣是氣體滲透性的。[〇〇83] PDMS可以是欠交聯(lián)的，但充分固化的。在一個(gè)實(shí)例中，封裝介質(zhì)是添加有0.8重量％交聯(lián)劑的PDMS。典型地，充分交聯(lián)的PDMS添加有10重量％的交聯(lián)劑。其它適合封裝介質(zhì)可以是其它PCR相容的粘彈性材料。
[0084]通過(guò)使PDMS欠交聯(lián)，其可以充當(dāng)適合封裝物，同時(shí)保留通常與充分交聯(lián)的材料相關(guān)的所有屬性。舉例來(lái)說(shuō)，PDMS可以通過(guò)使用小于10%的量的交聯(lián)劑而欠交聯(lián)。舉例來(lái)說(shuō)， 小于或等于1%的交聯(lián)水平滿足了某些PCR應(yīng)用、例如某些dPCR應(yīng)用的某些設(shè)計(jì)需求。多種 dPCR反應(yīng)已經(jīng)使用封裝有小于或等于0.8%的量的交聯(lián)劑的平板100展示。此外，由于欠交聯(lián)PDMS材料與Fluorinert相比的較高粘度，因此PDMS封裝介質(zhì)可以向其本身提供包裝需求和消費(fèi)者工作流解決方案。[〇〇85]在芯片100通過(guò)樣品和漏斗導(dǎo)向槽308的狹縫時(shí)，反應(yīng)位點(diǎn)將填充有樣品并且通過(guò)到停置體積312中。如果停置體積312在插入芯片100之前填充有封裝介質(zhì)，那么所填充的反應(yīng)位點(diǎn)暴露于空氣的時(shí)間量和樣品的蒸發(fā)量減到最少。
[0086]殼套可以由一系列與生物反應(yīng)相容(例如相容)的材料制造。舉例來(lái)說(shuō)，為了是PCR相容的，殼套可以具有低自動(dòng)熒光;對(duì)PCR反應(yīng)是非抑制性的;對(duì)PCR的激發(fā)和檢測(cè)波長(zhǎng)是光學(xué)透明的；并且在PCR溫度下熱穩(wěn)定。用于殼套的材料的實(shí)例可以是(但不限于)聚碳酸酯、 聚苯乙烯、聚環(huán)烯烴、環(huán)烯烴或其它此類(lèi)聚合材料。
[0087]在一些實(shí)施例中，停置體積312在殼套中的囊袋內(nèi)。囊袋可以經(jīng)配置以在停置體積 312內(nèi)含有封裝介質(zhì)。在一些實(shí)施例中，封裝介質(zhì)可以在插入芯片100之前預(yù)裝載到囊袋中。 芯片100可以按壓到預(yù)裝載體積中，在此期間其變得被封裝介質(zhì)封裝。在殼套閉合期間，將第一部分302與第二部分304組裝并且在停置體積312內(nèi)在封裝介質(zhì)中封裝芯片100,墊圈 308可以由第一部分302進(jìn)一步壓縮以形成停置體積312的密封。
[0088]在其它實(shí)施例中，停置體積312中的囊袋可以密封并且不含空氣，以便當(dāng)芯片100 推動(dòng)到停置體積312中時(shí)囊袋打開(kāi)。以此方式，少油的方法和殼套用于芯片。[〇〇89]在各種實(shí)施例中，漏斗導(dǎo)向槽308可以由聚二甲基硅酮或類(lèi)似材料構(gòu)成。在一些實(shí)施例中，硅酮油也可以包括于漏斗導(dǎo)向槽308中。舉例來(lái)說(shuō)，硅酮油可以是H)5。在此聚合物材料的情況下，硅酮油隨時(shí)間從聚合物基質(zhì)緩慢釋放。硅酮油可以給予漏斗導(dǎo)向槽308以潤(rùn)滑性，以便芯片100更容易通過(guò)漏斗導(dǎo)向槽308推動(dòng)。在這些實(shí)施例中，漏斗導(dǎo)向槽308經(jīng)配置以在芯片100移動(dòng)通過(guò)漏斗導(dǎo)向槽308時(shí)使液體樣品在芯片100上擴(kuò)散以裝載個(gè)別反應(yīng)位點(diǎn)。此外，硅酮油可以涂布芯片100,因?yàn)樾酒谎b載到殼套300中用以減少或防止樣品蒸發(fā)。在一些這些實(shí)施例中，可能不需要封裝介質(zhì)，因?yàn)楣柰屯繉幼阋苑乐箻悠窊p失。
[0090]根據(jù)各種實(shí)施例，浸沒(méi)流體可以是(但不限于)彈性體、聚合物或油。浸沒(méi)流體可以幫助裝載、減少樣品蒸發(fā)并且防止氣泡。殼套內(nèi)部的空氣可能會(huì)干擾例如樣品的生物反應(yīng)或成像不準(zhǔn)確性。[0〇91 ]用于一些應(yīng)用的浸沒(méi)流體的一個(gè)實(shí)例是由3M公司商業(yè)銷(xiāo)售的Fluorinert。然而， Fluorinert由于其容易吸收空氣的傾向而可能會(huì)對(duì)于某些PCR應(yīng)用成問(wèn)題，所述空氣可能稍后在PCR循環(huán)期間釋放，導(dǎo)致形成不希望的氣泡。[〇〇92]圖3B說(shuō)明了在芯片停置體積312內(nèi)具有芯片100的殼套。第一部分和第二部分處于閉合位置。圖3C是根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例的閉合殼套的另一透視圖。
[0093]圖4說(shuō)明了描繪根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例，裝載多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)的方法400的流程圖。在步驟402中，將液體樣品存放到漏斗導(dǎo)向槽中。如圖9A和9B中所描繪，漏斗導(dǎo)向槽可以是凹槽樣形狀以固持液體樣品。根據(jù)各種實(shí)施例，漏斗導(dǎo)向槽可以由疏水性材料構(gòu)成。 [〇〇94]在步驟404中，將芯片插入到漏斗導(dǎo)向槽中，其中芯片如上文所述包括襯底和多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)。漏斗導(dǎo)向槽經(jīng)配置以在芯片通過(guò)漏斗導(dǎo)向槽時(shí)接觸芯片。
[0095]在步驟406中，使芯片通過(guò)漏斗導(dǎo)向槽以將液體樣品裝載到多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)中。漏斗導(dǎo)向槽的接觸促進(jìn)了液體樣品向反應(yīng)位點(diǎn)中的裝載。如上文所提及，漏斗導(dǎo)向槽以當(dāng)以側(cè)向掃掠方式施加時(shí)足以克服表面的疏水性/親水性特性的力接觸芯片。以此方式，漏斗導(dǎo)向槽還減少了過(guò)量液體樣品，所述過(guò)量液體樣品可能因在漏斗導(dǎo)向槽內(nèi)保持過(guò)量而留在襯底上。
[0096]根據(jù)本文關(guān)于裝載芯片所述的各種實(shí)施例，應(yīng)用到用于裝載的芯片的液體樣品的體積的至少75%裝載到多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)中。在一些實(shí)施例中，應(yīng)用到用于裝載的芯片的液體樣品的體積的至少90%裝載到多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)中。在各種實(shí)施例中，應(yīng)用到待裝載的芯片的液體樣品的體積等于芯片上的多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)的體積總和的體積。在一些實(shí)施例中，應(yīng)用到芯片的液體樣品的體積是芯片上的多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)的體積總和減去一個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)的體積的體積。
[0097]此外，在各種實(shí)施例中，反應(yīng)位點(diǎn)和襯底可以涂布有疏水性材料或由疏水性材料構(gòu)成。以此方式，反應(yīng)位點(diǎn)的毛細(xì)管力是用液體樣品裝載反應(yīng)位點(diǎn)和在反應(yīng)位點(diǎn)內(nèi)含有液體樣品的相當(dāng)大的因素。
[0098]在一些實(shí)施例中，反應(yīng)位點(diǎn)可以涂布有親水性材料或由親水性材料構(gòu)成，而襯底可以涂布有疏水性材料或由疏水性材料構(gòu)成。因此，與由漏斗導(dǎo)向槽提供的力組合，液體樣品的裝載可以甚至更有效。芯片可以用各種涂布方法涂布，所述涂布方法例如沉積、等離子、掩蔽方法、轉(zhuǎn)移印刷、絲網(wǎng)印刷、點(diǎn)樣等。涂布方法和特性還描述于2012年11月7日提交的臨時(shí)申請(qǐng)案卷號(hào)LT00668 PRO中，所述申請(qǐng)并入本文中用于所有目的。[〇〇99]圖8A和8B說(shuō)明了根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例，用于裝載具有反應(yīng)位點(diǎn)的陣列的芯片的殼套的另一實(shí)例。殼套802包括漏斗導(dǎo)向槽806和芯片停置體積808。芯片100插入到芯片停置體積808中。芯片100的樣品裝載通過(guò)漏斗導(dǎo)向槽806促進(jìn)。如上文所述，芯片停置體積808可以填充有浸沒(méi)流體或封裝介質(zhì)，以幫助使樣品蒸發(fā)、樣品之間的交叉干擾和氣泡減到最少。圖8B說(shuō)明了在芯片100裝載并且處于芯片停置區(qū)域808中的位置的殼套8B。在此殼套實(shí)例中，殼套802的頂部和底部可移動(dòng)部分經(jīng)預(yù)組裝以減少與在殼套閉合和芯片100裝載期間頂部和底部部分一起滑動(dòng)相關(guān)的誤差。殼套802可以增加裝載和封裝芯片100的簡(jiǎn)易性。
[0100]根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例，其它方法可以用以裝載芯片100中的多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)104。舉例來(lái)說(shuō)，多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)104可以經(jīng)真空裝載。舉例來(lái)說(shuō)，芯片可以在負(fù)壓下的殼套或材料內(nèi)。多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)通過(guò)用填充有樣品的針刺穿負(fù)壓填充的殼套而裝載，以便液體樣品從針中抽取到反應(yīng)位點(diǎn)中。
[0101]此外，根據(jù)一些實(shí)施例，芯片可以通過(guò)離心力裝載。舉例來(lái)說(shuō)，芯片可以安裝在旋轉(zhuǎn)板上。板的旋轉(zhuǎn)可以迫使樣品通過(guò)芯片的通孔存放在芯片上。
[0102]另一例示性裝載設(shè)備說(shuō)明于圖11中。通過(guò)使用此設(shè)備，裝載運(yùn)動(dòng)在芯片的若干裝載間可以更均勻。使用裝載設(shè)備，用戶可以手動(dòng)裝載芯片?；蛘?，裝載設(shè)備可以是自動(dòng)化的。 裝載設(shè)備可以包括芯片固持器1102,待裝載的芯片可以放置在所述芯片固持器中。芯片固持器可以包括于裝載基座1104中。樣品裝載器1106可以放置于樣品裝載器固持器1108中。 以此方式，樣品裝載器1106—貫地定位以裝載芯片。通過(guò)使樣品裝載器固持器1108在芯片上側(cè)向移動(dòng)，樣品裝載器將在芯片上推進(jìn)樣品體積并且裝載反應(yīng)位點(diǎn)，如上文所述。樣品裝載器固持器1108可以在一些實(shí)施例中由用戶手動(dòng)移動(dòng)，或通過(guò)自動(dòng)化樣品裝載器固持器 1108移動(dòng)。
[0103]在各種實(shí)施例中，用戶可以將液體樣品存放在芯片上。然后，用戶可以固持樣品裝載器并且使樣品裝載器在芯片上側(cè)向移動(dòng)以將液體樣品裝載到反應(yīng)位點(diǎn)中。對(duì)于手動(dòng)和自動(dòng)化裝載方法兩者，樣品裝載器都可以與芯片以0-90度的角度定位，同時(shí)在芯片上側(cè)向移動(dòng)以裝載反應(yīng)位點(diǎn)。
[0104]應(yīng)認(rèn)識(shí)到，根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例，樣品裝載器1106可以由多種材料構(gòu)成。舉例來(lái)說(shuō)，樣品裝載器1106可以由聚烯烴、聚氨酯、硅氧烷等構(gòu)成。在一些實(shí)施例中，樣品裝載器1106可以由Dow 722(—種低密度聚乙烯)構(gòu)成。然而，應(yīng)認(rèn)識(shí)到，將在樣品裝載器材料與液體樣品之間產(chǎn)生5-179度的水接觸角的任何材料都可以是可接受的用于樣品裝載器1106 的材料。[〇1〇5]液體樣品性質(zhì)、樣品裝載器材料性質(zhì)和樣品裝載器物理幾何構(gòu)型以及反應(yīng)位點(diǎn)物理特性和反應(yīng)位點(diǎn)以及芯片的表面疏水性/親水性特性相互作用，并且必須全部考慮為根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例用于用以裝載樣品的設(shè)備的完整系統(tǒng)。
[0106]液體樣品從樣品裝載器的擴(kuò)散取決于液體樣品的水接觸角。水接觸角由樣品裝載器的材料性質(zhì)與液體樣品的性質(zhì)的關(guān)系產(chǎn)生。當(dāng)水接觸角小于90度時(shí)，液體樣品與襯底表面之間的關(guān)系是親水性的，并且樣品展現(xiàn)出與襯底表面的內(nèi)聚相互作用，這對(duì)于將樣品拉動(dòng)到通孔中的毛細(xì)作用是必需的。親水性太大、例如水接觸角低于50度的襯底可能會(huì)導(dǎo)致例如過(guò)量液體樣品在襯底表面上的匯集增加或反應(yīng)位點(diǎn)的裝載低效。此外，低接觸角可能會(huì)導(dǎo)致液體樣品太快移動(dòng)到一些反應(yīng)位點(diǎn)中，導(dǎo)致液體樣品不均勻分布于多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)中。
[0107]相反，當(dāng)水接觸角高于90度時(shí)，襯底表面與液體樣品之間的關(guān)系是疏水性的，并且液體樣品將不移動(dòng)到反應(yīng)位點(diǎn)中，因?yàn)槊?xì)管力將是負(fù)的。此情況還可能會(huì)導(dǎo)致液體樣品匯集于襯底表面上并且阻止用液體樣品裝載一些反應(yīng)位點(diǎn)。因此，襯底和反應(yīng)位點(diǎn)的表面經(jīng)設(shè)計(jì)以平衡襯底和反應(yīng)位點(diǎn)表面相對(duì)于液體樣品的疏水性和親水性。
[0108]考慮到這些特性，根據(jù)各種實(shí)施例，高效裝載可以通過(guò)配置樣品裝載器以便與液體樣品的前進(jìn)接觸角類(lèi)似于與液體樣品的后退接觸角而實(shí)現(xiàn)。參考圖20,說(shuō)明了前進(jìn)和后退接觸角。水滴2002展示于襯底2000上。如果襯底傾斜，那么水滴2002將具有前進(jìn)接觸角 2006和后退接觸角2004。[〇1〇9]根據(jù)各種實(shí)施例，前進(jìn)接觸角是85+/-15度，并且后退接觸角是85+/-15度。
[0110]樣品裝載器向芯片的向下力可以與材料類(lèi)型、樣品裝載器厚度以及芯片厚度和材料相關(guān)。然而，向下力可以在用以接觸芯片的力到使芯片斷裂所需要的力的范圍內(nèi)。(硅的厚度將作為一個(gè)因素考慮進(jìn)去)。此外，在各種實(shí)施例中，樣品裝載器在芯片上的掃掠速率可以是2 ? Osec/mm 達(dá)到0 ? 2sec/mm〇
[0111]在圖12中展示的裝載設(shè)備的另一例示性實(shí)施例中，雙重樣品裝載器1208可以用以裝載芯片。此裝載設(shè)備可以包括如圖11中的芯片固持器1202、裝載基座1204和樣品裝載器固持器1208。芯片固持器1402固持待裝載的芯片。芯片固持器1202可以固持于裝載基座 1204中。樣品裝載器固持器1208可以固持雙重樣品裝載器1206。在一些實(shí)施例中，用戶可以在芯片固持器1202中在芯片上手動(dòng)側(cè)向推進(jìn)樣品裝載器固持器1208。在其它實(shí)施例中，通過(guò)樣品裝載器固持器1208的移動(dòng)可以通過(guò)使用電動(dòng)機(jī)而自動(dòng)化。
[0112]雙重樣品裝載器1206可以增加裝載到多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)中的樣品體積。在各種實(shí)施例中，待裝載的樣品體積可以存放在雙重樣品裝載器1206的兩個(gè)樣品裝載器之間。以此方式， 雙重樣品裝載器1206的每個(gè)樣品裝載器幫助在芯片上導(dǎo)向待裝載的樣品體積，以用樣品體積裝載多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)。
[0113]如上文所提及，用雙重樣品裝載器裝載樣品體積可以將存放在芯片上的樣品體積的至少75%裝載在反應(yīng)位點(diǎn)內(nèi)。在其它實(shí)施例中，用雙重樣品裝載器裝載樣品體積可以將存放在芯片上的樣品體積的至少90%裝載在反應(yīng)位點(diǎn)內(nèi)。在其它實(shí)施例中，用雙重樣品裝載器裝載樣品體積可以將存放在芯片上的樣品體積的100%裝載在反應(yīng)位點(diǎn)內(nèi)。
[0114]圖13說(shuō)明了根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例的另一樣品裝載器1300。樣品裝載器1300 可以包括第一葉片1302和第二葉片1304。樣品裝載器1300還可以包括接入端口 1306,待裝載到包括于襯底(例如芯片)中的反應(yīng)位點(diǎn)的陣列中的液體樣品可以存放在其中。接入端口 1306中存放的液體樣品可以停置在第一葉片1302與第二葉片1304之間的儲(chǔ)集器1308內(nèi)直到樣品被裝載到反應(yīng)位點(diǎn)中。液體樣品可以在流動(dòng)路徑1310內(nèi)流動(dòng)，待分配在流動(dòng)路徑的末端，樣品裝載器1300的頂端。
[0115]如上文所提及，根據(jù)一些實(shí)施例，樣品裝載器1300可以由用戶固持以手動(dòng)裝載反應(yīng)位點(diǎn)。在其它實(shí)施例中，樣品裝載器1300可以安裝于裝載設(shè)備中并且用以裝載反應(yīng)位點(diǎn)。
[0116]第一葉片1302和第二葉片1304經(jīng)配置以楔形化到彼此，以便液體樣品沿著第一葉片1302和第二葉片1304的寬度的邊緣潤(rùn)濕。以此方式，液體樣品可以均勻分布在芯片的表面上，以便在樣品裝載器1300在芯片上掃掠時(shí)液體樣品高效裝載到反應(yīng)位點(diǎn)中。
[0117]參考圖21，說(shuō)明了根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例，通過(guò)樣品裝載器裝載反應(yīng)位點(diǎn)。待裝載到反應(yīng)位點(diǎn)104中的液體樣品2104在樣品裝載器2102內(nèi)。樣品裝載器2102在表面106上側(cè)向移動(dòng)。在其移動(dòng)時(shí)，液體樣品2104通過(guò)毛細(xì)作用裝載到反應(yīng)位點(diǎn)104中。
[0118]圖14A說(shuō)明了樣品裝載器1300的側(cè)視圖。在此視圖中，展示了儲(chǔ)集器1308。當(dāng)液體樣品存放在樣品裝載器1300中時(shí)，如上文所述，液體可以停置于儲(chǔ)集器1308中直到液體樣品被裝載到反應(yīng)位點(diǎn)中?？梢源娣诺絻?chǔ)集器1308的液體樣品的體積可以是10-20yL。在其它實(shí)施例中，裝載到反應(yīng)位點(diǎn)的液體樣品的體積可以是0.5yL到1 OOyL。在又其它實(shí)施例中，裝載到反應(yīng)位點(diǎn)的液體樣品的體積可以是大于1〇〇此。裝載到反應(yīng)位點(diǎn)的液體樣品的體積可以取決于例如如上文所述的樣品裝載器材料的特性、液體樣品的特性以及樣品裝載器與液體樣品之間的關(guān)系。
[0119]圖14B說(shuō)明了樣品裝載器1300的第一葉片1302和第二葉片1304的放大視圖。展示了第一葉片1302與第二葉片1304之間的楔形化。在各種實(shí)施例中，楔形化角度可以是0.1-15度。在一些實(shí)施例中，楔形化角度可以是1.5-2度。在各種實(shí)施例中，楔形化可以是使得在頂端處第一葉片1302與第二葉片1304之間的距離可以是0.5_到10mi。在一些實(shí)施例中， 第一葉片1302與第二葉片1304之間的距離可以是10mi到2mm。
[0120]此外，根據(jù)各種實(shí)施例，樣品裝載器1300的頂端可以按65+/-3度的角度接觸芯片。 根據(jù)各種實(shí)施例，樣品裝載器1300的頂端當(dāng)接觸芯片時(shí)可以偏轉(zhuǎn)0_.004英寸。此外，樣品裝載器1300在芯片上的掃掠運(yùn)動(dòng)可以是線性的。換句話說(shuō)，將存在最小節(jié)距、輥或橫擺。擴(kuò)散器1300可以在芯片上以例如2-3mm/sec的速度移動(dòng)。
[0121]圖15說(shuō)明了根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例的另一樣品裝載器1500。樣品裝載器1500 可以連接到裝載設(shè)備，例如圖16中所說(shuō)明。類(lèi)似于圖13,樣品裝載器1500也可以具有第一葉片1502和第二葉片1504。還類(lèi)似于圖13,待裝載到反應(yīng)位點(diǎn)中的液體樣品可以存放在接入端口 1508中。液體樣品可以通過(guò)流動(dòng)路徑1512流動(dòng)到樣品裝載器1500的頂端。流動(dòng)路徑 1512由第一葉片1502和第二葉片1504形成。
[0122]例示性裝載設(shè)備1600展示于圖16中。裝載設(shè)備1600包括安裝于樣品裝載器固持器 1606上的樣品裝載器1604。樣品裝載器固持器1606和樣品裝載器1604組裝經(jīng)配置以將液體樣品裝載到包括反應(yīng)位點(diǎn)陣列的芯片1602中。在各種實(shí)施例中，樣品裝載器固持器1606可以手動(dòng)移動(dòng)，以便樣品裝載器1604在芯片1602上側(cè)向移動(dòng)以將液體樣品存放在芯片1602上，因此裝載芯片1602中的反應(yīng)位點(diǎn)。在其它實(shí)施例中，樣品裝載器固持器可以通過(guò)控制系統(tǒng)機(jī)械控制以使樣品裝載器1604在芯片1602上移動(dòng)。
[0123]如參考圖4所描述，芯片在一些實(shí)施例中可以經(jīng)加熱以促進(jìn)過(guò)量液體樣品的去除。 過(guò)量液體樣品的去除可以幫助減少反應(yīng)位點(diǎn)之間的交叉污染或橋接。在各種實(shí)施例中，其它環(huán)境因素(例如相對(duì)濕度)可以經(jīng)調(diào)節(jié)以促進(jìn)液體樣品向反應(yīng)位點(diǎn)的裝載。
[0124]圖17說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施例的另一裝載設(shè)備1700。裝載設(shè)備 1700包括用以裝載芯片1704上的反應(yīng)位點(diǎn)的組裝件，以及用以將芯片密封到殼套中以便芯片1704被封圍以防止芯片1704的污染和易于處置的組裝件。裝載設(shè)備1700包括經(jīng)配置以使得芯片1704可以停置于芯片基座1702中的芯片基座1702。因此，芯片1704處于使得樣品裝載器1708可以將液體樣品安放到包括于芯片1704中的反應(yīng)位點(diǎn)的位置。樣品裝載器1708經(jīng)由樣品裝載器接頭1706安裝。樣品裝載器接頭1706可以是經(jīng)配置以將樣品裝載器1708夾鉗到接觸芯片1704的位置的夾鉗。樣品裝載器1708在一次使用或若干次使用之后可能需要更換以防止樣品污染。
[0125]樣品裝載器接頭1706耦接到機(jī)構(gòu)罩套1710。機(jī)構(gòu)罩套1710可以封圍用于使樣品裝載器1708在芯片1704上移動(dòng)以將液體樣品裝載到反應(yīng)位點(diǎn)的機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)罩套1710中封圍的機(jī)構(gòu)可以包括彈簧和齒輪，經(jīng)配置以將樣品裝載器1708定位成接觸芯片1704并且使樣品裝載器1708在芯片104上側(cè)向移動(dòng)。在一些實(shí)施例中，杠桿1712的啟動(dòng)可以將樣品裝載器1708 定位到開(kāi)始裝載的初始位置。根據(jù)各種實(shí)施例，啟動(dòng)杠桿釋放按鈕1714以使樣品裝載器 1708開(kāi)始在芯片上移動(dòng)以開(kāi)始裝載液體樣品。在釋放杠桿1712時(shí)，機(jī)構(gòu)經(jīng)配置以使樣品裝載器1708在芯片1704上移動(dòng)。將液體樣品裝載到反應(yīng)位點(diǎn)的一個(gè)實(shí)例說(shuō)明于圖18A-18C中。
[0126]裝載設(shè)備1700還可以包括包含耦接到嵌套1716的臂1718的組裝件。嵌套1716經(jīng)配置以固持封蓋1720以密封芯片1704。機(jī)構(gòu)罩套1710內(nèi)的機(jī)構(gòu)將使臂1718移動(dòng)以便在裝載之后封蓋1720覆蓋芯片1704。覆蓋芯片1704的方法展示于圖19A-19B中。
[0127]如上文所提及，圖18A-18C說(shuō)明了使樣品裝載器1708在芯片1704上移動(dòng)以裝載包括于芯片1704中的反應(yīng)位點(diǎn)陣列的方法。為了開(kāi)始裝載過(guò)程，將樣品裝載器1708定位成使得其在一端接觸芯片1704,展示于圖18A中。將液體樣品存放到樣品裝載器1708中。致動(dòng)機(jī)構(gòu)罩套1710中所含有的裝載機(jī)構(gòu)，并且使樣品裝載器1708在芯片1704上移動(dòng)，如圖18B中所說(shuō)明。在樣品裝載器已經(jīng)在芯片1704上移動(dòng)后，將液體樣品安放到反應(yīng)位點(diǎn)，將樣品裝載器 1708提離芯片1704,如圖18C中所說(shuō)明。在各種實(shí)施例中，可以完成裝載方法一次以裝載液體樣品。在其它實(shí)施例中，可以重復(fù)圖18A-18C的裝載方法兩次以確保實(shí)質(zhì)上完成液體樣品向反應(yīng)位點(diǎn)的裝載。在其它實(shí)施例中，可以完成圖18A-18C中說(shuō)明的裝載方法多次。
[0128]根據(jù)各種實(shí)施例，樣品裝載器1708的頂端可以按65+/-3度的角度接觸芯片。根據(jù)各種實(shí)施例，樣品裝載器1708的頂端當(dāng)接觸芯片時(shí)可以偏轉(zhuǎn)0-.004英寸。此外，樣品裝載器 1708在芯片上的掃掠運(yùn)動(dòng)可以是線性的。換句話說(shuō)，將存在最小節(jié)距、輥或橫擺。樣品裝載器1708可以在芯片上以例如2-3mm/sec的速度移動(dòng)。然而，使樣品裝載器1708移動(dòng)以裝載反應(yīng)位點(diǎn)的其它速度是可能的。此外，在各種實(shí)施例中，樣品裝載器1708可以在反應(yīng)位點(diǎn)上移動(dòng)超過(guò)一次以持續(xù)裝載更多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)。
[0129]圖19A-19B說(shuō)明了定位封蓋1720和用封蓋1720密封芯片1704。圖19A說(shuō)明了臂1718 向芯片1704的移動(dòng)。圖19B說(shuō)明了臂1718和嵌套1716的組裝件，包括封蓋1720,在芯片(未展示)下接觸基座以密封由基座和封蓋1720組成的殼套中的芯片1704。臂1718提供了足以附接芯片1704上的封蓋1720的向下力。封蓋1720可以用例如膠帶或搭扣耦接到基座，封圍芯片1704。當(dāng)使用搭扣時(shí)，在一些實(shí)施例中，臂1718可以傳遞足以將封蓋1720搭扣到基座的力。
[0130]如上文所述，裝載設(shè)備1700還可以包括加熱元件以加熱芯片以便促進(jìn)未裝載到反應(yīng)位點(diǎn)中的過(guò)量液體樣品的去除。在各種實(shí)施例中，加熱元件可以包括于芯片基座中。過(guò)量液體樣品的去除可以減少反應(yīng)位點(diǎn)之間的交叉污染和橋接。
[0131]此外，根據(jù)本文所述的各種實(shí)施例，裝載設(shè)備1700可以通過(guò)添加電動(dòng)機(jī)而自動(dòng)化。 電動(dòng)機(jī)可以移動(dòng)臂1718以裝載和密封芯片1704。此外，裝載設(shè)備還可以包括UV固化站，芯片 1704插入到其中，并且UV光用以使密封封蓋1720中的芯片的UV粘合劑固化。
[0132]如上文所述，如果裝載設(shè)備1700通過(guò)添加電動(dòng)機(jī)自動(dòng)化或甚至如果裝載設(shè)備手動(dòng)地用以裝載和密封芯片，那么初始設(shè)置可以針對(duì)更佳性能進(jìn)行最初校準(zhǔn)。舉例來(lái)說(shuō)，可以校準(zhǔn)樣品裝載器下降高度、樣品裝載器起始和停止位置、樣品裝載器的z力、以及用于將芯片搭扣到殼套中的臂的對(duì)準(zhǔn)。這些設(shè)置尤其可以用以校準(zhǔn)樣品裝載器1708,以便施加恰當(dāng)量的力以準(zhǔn)確并且高效地將液體樣品傳遞到多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)。
[0133]圖24說(shuō)明了樣品裝載器距芯片平面的高度。高度可以基于芯片的厚度或材料進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0134]圖25A-25B說(shuō)明了也可以在裝載設(shè)備1700初次使用之前校準(zhǔn)的起始和停止位置。 在一些實(shí)施例中，起始位置可以距多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)的區(qū)域0.65mm+/-10mm。在一些實(shí)施例中， 停止和提離位置可以距芯片的后邊緣+/_〇.100mm。適當(dāng)?shù)奶犭x位置例如可以提高反應(yīng)位點(diǎn)的填充并且還防止多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)之間液體樣品的橋接。
[0135]根據(jù)各種實(shí)施例，裝載設(shè)備1700還可以包括用以向樣品裝載器1708提供一定振動(dòng)的設(shè)備。施加振蕩移動(dòng)可以幫助液體樣品從樣品裝載器1708的更均勻分布。液體樣品可以更均勻分布在樣品裝載器葉片的長(zhǎng)度上以使液體樣品更均勻擴(kuò)散在反應(yīng)位點(diǎn)上，允許更多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)被填充并且改善液體樣品從樣品裝載器1708的流動(dòng)。圖26A-26C說(shuō)明了根據(jù)各種實(shí)施例，樣品裝載器1708的振蕩移動(dòng)的z力、頻率和振幅、樣品裝載器1708的劃掃移動(dòng)的速度、以及進(jìn)行裝載時(shí)的溫度的各種組合的預(yù)計(jì)作用。
[0136]根據(jù)各種實(shí)施例，例示性裝載設(shè)備的因素和反應(yīng)說(shuō)明于圖27中。
[0137]如上文所提及，根據(jù)各種實(shí)施例可以利用的儀器是(但不限于)聚合酶鏈反應(yīng) (PCR)儀器。圖20是說(shuō)明PCR儀器2000的框圖，可以在所述儀器上實(shí)施本發(fā)明傳授內(nèi)容的實(shí)施例。PCR儀器2000可以包括加熱封蓋2010,其放置在樣品支撐裝置(未展示)中所含有的多個(gè)樣品2012上。在各種實(shí)施例中，樣品支撐裝置可以是具有多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)和加熱封蓋2010 的芯片、物品、襯底或玻璃或塑料載片，所述反應(yīng)位點(diǎn)在反應(yīng)位點(diǎn)之間具有封蓋。樣品支撐裝置的一些實(shí)例可以包括(但不限于)多孔板，例如標(biāo)準(zhǔn)微量滴定96孔板、384孔板或微型卡或?qū)嵸|(zhì)上平坦的支撐件，例如玻璃或塑料載片。在各種實(shí)施例中，反應(yīng)位點(diǎn)可以包括在襯底的表面上形成的規(guī)則或不規(guī)則陣列中圖案化的凹陷、凹口、隆脊和其組合。
[0138]在將液體樣品體積裝載到多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)中后，可以在反應(yīng)位點(diǎn)內(nèi)引發(fā)生物反應(yīng)。 在各種實(shí)施例中，生物反應(yīng)可以是PCR反應(yīng)。因此，可以使芯片在PCR儀器上熱循環(huán)。
[0139]PCR儀器的各種實(shí)施例包括樣品塊2014、用于加熱和冷卻的元件2016、熱交換器2018、控制系統(tǒng)2020和用戶界面2022。根據(jù)本發(fā)明傳授內(nèi)容的熱塊組裝件的各種實(shí)施例包含圖20的PCR儀器2000的組件2014-2018。
[0140]在經(jīng)配置以用于某一樣品支撐件的儀器中，可以提供適配器，以便PCR儀器2000可以使用根據(jù)各種實(shí)施例的芯片100。適配器經(jīng)配置以提供向芯片100內(nèi)的樣品的高效傳熱。
[0141]對(duì)于圖20中的PCR儀器2000的實(shí)施例，控制系統(tǒng)20 20可以用以控制檢測(cè)系統(tǒng)、加熱封蓋和熱塊組裝件的功能?？刂葡到y(tǒng)2020可以通過(guò)圖20中的PCR儀器2000的用戶界面2022 為終端用戶接取。此外，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(未展示)可以起作用以提供對(duì)圖20中的PCR儀器2000的功能以及用戶界面功能的控制。另外，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以提供數(shù)據(jù)處理、顯示和報(bào)告制作功能。所有此類(lèi)儀器控制功能可以是PCR儀器本地專(zhuān)用的，或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以提供控制、分析和報(bào)告功能中的部分或全部的遠(yuǎn)程控制，如隨后將更詳細(xì)地論述。
[0142]已經(jīng)出于說(shuō)明和描述的目的呈現(xiàn)了對(duì)本發(fā)明傳授內(nèi)容的各種實(shí)施方案的以下描述。其并不是詳盡的并且并不將本發(fā)明傳授內(nèi)容限制于所公開(kāi)的精確形式。有可能鑒于以上傳授內(nèi)容進(jìn)行修改和改變，或可以從本發(fā)明傳授內(nèi)容的實(shí)踐中獲得修改和改變。另外，所描述的實(shí)施方案包括軟件，但本發(fā)明傳授內(nèi)容可以實(shí)施為硬件與軟件的組合或單獨(dú)在硬件中實(shí)施。本發(fā)明傳授內(nèi)容可以通過(guò)面向?qū)ο蠛头敲嫦驅(qū)ο缶幊滔到y(tǒng)實(shí)施。
[0143]用于與本文檔中所描述的各種實(shí)施例相關(guān)的方法的例示性系統(tǒng)包括在以下美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)中所描述的系統(tǒng):
[0144]#2012年3月16日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/612,087號(hào)；和
[0145]#2012年11月7日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/723,759號(hào)；和
[0146]#2012年3月16日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/612,005號(hào)；和
[0147]#2012年3月16日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/612,008號(hào)；和
[0148]#2012年11月7日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/723,658號(hào)；和
[0149]#2012年11月7日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/723,738號(hào)；和
[0150]#2012年6月13日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/659,029號(hào)；和
[0151]#2012年11月7日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/723,710號(hào);和
[0152]#2013年3月7日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/774,499號(hào);和
[0153]#2013年 3 月 15 日提交的 PCT 申請(qǐng)第 PCT/US2013/032002 號(hào)；
[0154]和
[0155]#2013年 3 月 15 日提交的 PCT 申請(qǐng)第 PCT/US2013/032420 號(hào)；
[0156]和
[0157]#2013年 3 月 15 日提交的 PCT 申請(qǐng)第 PCT/US2013/032107 號(hào)；
[0158]和
[0159]#2013年 3 月 15 日提交的 PCT 申請(qǐng)第 PCT/US2013/032242 號(hào)；
[0160]和
[0161]#2013年 3 月 15 日提交的 PCT 申請(qǐng)第 PCT/US2013/031890 號(hào)。
[0162]所有這些申請(qǐng)也以全文引用的方式并入本文中。
[0163]盡管已經(jīng)關(guān)于某些例示性實(shí)施例、實(shí)例和應(yīng)用描述了各種實(shí)施例，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)，可以在不脫離本發(fā)明傳授內(nèi)容的情況下作出各種修改和改變。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于將液體樣品裝載到襯底內(nèi)的多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)中的樣品裝載器，所述樣品裝載 器包含:第一葉片；第二葉片，其中所述第一葉片耦接到所述第二葉片；所述第一葉片與第二葉片之間的經(jīng)配置以將液體樣品分配到襯底的流動(dòng)路徑，其中所 述襯底包括多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品裝載器，其進(jìn)一步包含:流體連接到所述流動(dòng)路徑的儲(chǔ)集器，其中所述儲(chǔ)集器經(jīng)配置以容納待裝載到反應(yīng)位點(diǎn) 的陣列中的存放液體樣品。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品裝載器，其中所述第一和第二葉片由以下各者組成的群 組之一構(gòu)成:聚烯烴、聚氨酯和硅氧烷。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品裝載器，其中所述第一和第二葉片楔形化到一起以形成 頂端，其中在所述頂端處所述第一葉片與所述第二葉片之間的距離小于100M1。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品裝載器，其中所述第一和第二葉片接觸所述襯底以從所 述流動(dòng)路徑分配所述液體樣品。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品裝載器，其中所述液體樣品與所述第一和第二葉片的前 進(jìn)接觸角是85+/-15度。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品裝載器，其中將從所述流動(dòng)路徑分配的所述液體樣品裝 載到所述多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)是基于毛細(xì)作用。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品裝載器，其中前進(jìn)接觸角與后退接觸角之間的滯后在0-30度之間。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樣品裝載器，其進(jìn)一步包含:可移動(dòng)臂，其中所述第一葉片和所述第二葉片經(jīng)配置以連接到所述可移動(dòng)臂。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的樣品固持器，其中所述可移動(dòng)臂連接到電動(dòng)機(jī)。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的樣品固持器，其進(jìn)一步包含:經(jīng)配置以控制所述電動(dòng)機(jī)使所述可移動(dòng)臂移動(dòng)的控制電路。12.—種將液體樣品裝載到襯底中的多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)中的方法，所述方法包含:將液體樣品存放到樣品裝載器的儲(chǔ)集器；使所述樣品裝載器與包括所述多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)的所述襯底接觸;和在使所述樣品裝載器與所述襯底接觸的同時(shí)使所述樣品裝載器在所述多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn) 上側(cè)向移動(dòng)，以便將所述液體樣品安放在所述多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)上。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中一定體積的液體樣品通過(guò)毛細(xì)作用抽取到每個(gè) 反應(yīng)位點(diǎn)中。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述樣品裝載器包含第一葉片和第二葉片，并且 所述第一和第二葉片經(jīng)配置以將所述第一與第二葉片之間的所述液體樣品安放到所述多 個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述液體樣品與樣品裝載器的前進(jìn)接觸角是85 +/-15 度。16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中前進(jìn)接觸角與后退接觸角之間的滯后在0-30度之間。17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述樣品裝載器由來(lái)自由以下組成的群組的材 料構(gòu)成:聚烯烴、聚氨酯和硅氧烷。18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述液體樣品在被安放到所述襯底之前通過(guò)所 述第一與第二葉片之間的流動(dòng)路徑從所述儲(chǔ)集器移動(dòng)。19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述襯底和所述多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)的表面是親水性 的。20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述使所述樣品裝載器側(cè)向移動(dòng)通過(guò)移動(dòng)所述 樣品裝載器的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行，其中所述電動(dòng)機(jī)通過(guò)控制電路控制。
【文檔編號(hào)】B01L3/02GK106061611SQ201480070921
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2014年11月18日
【發(fā)明人】加里·利姆, 西奧多·斯特勞博
【申請(qǐng)人】生命技術(shù)公司