從阱提取受抑制液體的制作方法
【專利說明】從阱提取受抑制液體
[0001] 本申請要求2012年11月8日提交的美國臨時申請61/724, 118和2013年3月12 日提交的美國臨時申請61/777, 459的優先權，所述兩個申請均以引用方式并入本文。 發明領域
[0002] 本發明提供用于從芯片中的開放式阱提取受抑制液體（例如，受表面張力抑制的 液體）的方法、系統、組件和制品。例如，本發明提供可附接至芯片和/或與芯片相鄰的提 取固定裝置，以使得被迫離開所述開放式阱的任何受抑制液體由所述提取固定裝置收集或 流過所述提取固定裝置。
[0003] 背景
[0004] 典型的納米阱芯片是由芯片襯底中的72 X 72陣列（5184)的阱或腔組成。在這 種典型的芯片中，每個阱的直徑為450 μπι，且深度為940 μπι，并且填充有幾納升體積的液 體反應物。小尺寸防止反應材料被移液管移除，例如，如同常規96或384阱板那樣。在給 定小尺寸的阱的情況下，阱內流體的表面張力成為將液體從阱移除所必須克服的力的更大 分量，因此使得移除過程復雜化。
[0005] 發明概述
[0006] 本發明提供用于從芯片中的開放式阱（例如，納米阱）提取受抑制液體（例如，受 表面張力抑制的液體）的方法、系統、組件和制品，其中當阱保持倒置時受表面張力抑制的 液體不會由于重力而從阱中流出。例如，本發明提供可附接至芯片和/或與芯片相鄰的提 取固定裝置，以使得被迫離開開放式阱的任何受抑制液體（例如，受表面張力抑制的液體） 由所述提取固定裝置收集和/或流過所述提取固定裝置。另外，例如，本發明提供由附接至 芯片和/或與芯片相鄰的提取固定裝置組成的組件、以及使此類組件經受力以使得開放式 阱中的受抑制液體的至少一部分被迫離開并且由所述提取固定裝置收集和/或流過所述 提取固定裝置的方法。在液體流過提取固定裝置的某些實施方案中，液體被收集在收集管 中。
[0007] 在一些實施方案中，本發明提供從芯片中的至少一個開放式阱移除受抑制液體 (例如，受表面張力抑制的液體）的方法，所述方法包括：a)提供包括與芯片相鄰和/或附 接至芯片的至少一個提取固定裝置的組件，i)其中所述芯片包括襯底和形成于所述襯底 中的多個開放式阱（或至少一個開放式阱），其中所述多個開放式阱含有受抑制液體，并且 ii)其中所述至少一個提取固定裝置與所述芯片相鄰和/或附接至所述芯片，以使得被迫 離開所述多個開放式阱的任何受抑制液體由所述至少一個提取固定裝置收集；以及b)使 所述組件經受力以使得所述受抑制液體的至少一部分成為釋放液體，所述釋放液體從所述 多個開放式阱中的至少一個流出并且由所述至少一個提取固定裝置保持或流過所述至少 一個提取固定裝置（例如，流到收集管中）。在某些實施方案中，所述提取固定裝置是由封 閉芯片的多個部件組成。
[0008] 在某些實施方案中，本發明提供從芯片中的至少一個開放式阱移除受抑制液體 (例如，受表面張力抑制的液體）的方法，所述方法包括：使組件經受力，其中所述組件包括 與芯片相鄰和/或附接至芯片的至少一個提取固定裝置，其中所述芯片包括襯底和形成于 所述襯底中的多個開放式阱（或至少一個開放式阱），其中所述多個開放式阱含有受抑制 液體，并且其中所述使所述組件經受力使得所述受抑制液體的至少一部分成為從所述多個 開放式阱中的至少一個流出的釋放液體，其中所述釋放液體由所述至少一個提取固定裝置 保持或流過所述至少一個提取固定裝置。
[0009] 在特定實施方案中，所述力選自由以下組成的組：向心力、離心力、真空力和突然 減速（例如，運動停止）或任何其它移動的力。在其它實施方案中，所述力是由離心機或類 似裝置生成。
[0010] 在另外的實施方案中，本發明提供包括以下的組件：與芯片相鄰和/或附接至芯 片的至少一個提取固定裝置，其中所述芯片包括襯底和形成于所述襯底中的多個開放式阱 (或至少一個開放式阱），其中所述多個開放式阱含有液體并且被設定尺寸以使得不管所 述芯片如何取向表面張力或其它抑制力均阻止所述液體從所述開放式阱流出，并且其中所 述至少一個提取固定裝置附接至所述芯片和/或與所述芯片相鄰以使得被迫離開所述多 個開放式阱的任何液體由所述至少一個提取固定裝置收集或流過所述至少一個提取固定 裝置（例如，流到收集管中）。
[0011] 在一些實施方案中，本發明提供包括以下的系統：a)芯片，其中所述芯片包括襯 底和形成于所述襯底中的多個開放式阱（或至少一個開放式阱），其中所述多個開放式阱 含有受抑制液體，和b)至少一個提取固定裝置，所述至少一個提取固定裝置被設定尺寸以 附接至所述芯片和/或保持與所述芯片相鄰以便形成組件，并且其中所述至少一個提取固 定裝置進一步被設定尺寸以使得當受抑制液體存在于所述多個開放式阱中并且被迫離開 所述多個開放式阱以形成釋放液體時，所述釋放液體由所述至少一個提取固定裝置收集或 流過所述至少一個提取固定裝置（例如，流到收集管中）。在另外的實施方案中，所述系統 還包括c)被配置成向所述組件施加力的裝置。在特定實施方案中，所述裝置包括離心機。
[0012] 在某些實施方案中，本發明提供包括以下的制造制品：提取固定裝置，所述提取固 定裝置被設定尺寸以附接至芯片以便形成組件（和/或被設定尺寸以保持與芯片相鄰），其 中所述芯片包括襯底和形成于所述襯底中的多個開放式阱（或至少一個開放式阱），其中 所述多個開放式阱含有受抑制液體，并且其中所述提取固定裝置進一步被設定尺寸以使得 當受抑制液體存在于所述多個開放式阱中并且被迫離開所述多個開放式阱以形成釋放液 體時，所述釋放液體的至少一部分由所述提取固定裝置收集或流過所述提取固定裝置。
[0013] 在一些實施方案中，本發明提供制作組件的方法，所述方法包括：a)將至少一個 提取固定裝置附接至芯片（或保持提取固定裝置與芯片相鄰）以形成組件，其中所述芯片 包括襯底和形成于所述襯底中的多個開放式阱（或至少一個開放式阱），其中所述多個開 放式阱含有受抑制液體，其中所述至少一個提取固定裝置附接至所述芯片（和/或與所述 芯片相鄰），以使得被迫離開所述多個開放式阱以成為釋放液體的任何受抑制液體由所述 至少一個提取固定裝置收集或流過所述至少一個提取固定裝置；以及b)利用密封部件將 所述至少一個提取固定裝置密封至所述芯片，以便在所述芯片的至少一部分與所述至少一 個提取固定裝置之間形成水密密封。在某些實施方案中，所述密封部件包括〇形環或其它 墊圈。在其它實施方案中，所述密封部件選自由以下組成的組：螺絲、粘合劑、至少一個夾具 和螺栓。
[0014] 在特定實施方案中，本發明提供包括以下的方法：a)提供芯片，其中所述芯片包 括襯底和形成于所述襯底中的多個開放式阱（或至少一個開放式阱），其中所述多個開放 式阱含有受抑制液體，并且其中所述芯片至少部分地由覆蓋所述多個開放式阱的密封膜覆 蓋；b)將所述密封膜的至少一部分從所述芯片移除以形成開放區域；c)將提取固定裝置 附接至所述芯片（或保持所述提取固定裝置與所述芯片相鄰），以使得所述開放區域由所 述提取固定裝置覆蓋以形成組件，其中所述提取固定裝置附接至所述芯片和/或與所述芯 片相鄰，以使得被迫離開所述多個開放式阱以成為釋放液體的任何受抑制液體由所述提取 固定裝置保持或流過所述提取固定裝置；以及d)利用密封部件將所述至少一個提取固定 裝置密封至所述芯片，以便在所述芯片的至少一部分與所述提取固定裝置之間形成水密密 封。在某些實施方案中，所述方法還包括步驟e):使所述組件經受力以使得所述受表面張 力抑制的液體的至少一部分從所述多個開放式阱中的至少一個流出以成為釋放液體，所述 釋放液體由所述提取固定裝置收集或流過所述提取固定裝置。
[0015] 在特定實施方案中，所述至少一個提取固定裝置包括提取固定裝置基部，其中所 述提取固定裝置基部包括被設定尺寸以收集流體的錐形區段。在其它實施方案中，所述至 少一個提取固定裝置包括提取固定裝置基部，其中所述提取固定裝置基部包括以下中的至 少一個：i)被設定尺寸以保持所述芯片的口袋部件；ii)被設定尺寸以收集流體的錐形區 段；以及iii)被設定尺寸以保持墊圈的墊圈軌道。在另外的實施方案中，所述至少一個提 取固定裝置還包括被設定尺寸以附接至所述提取固定裝置基部（例如，以使得所述芯片被 封閉在其中）的提取固定裝置頂板。在某些實施方案中，所述至少一個提取固定裝置還包 括：i)被設定尺寸以附接至所述提取固定裝置基部的提取固定裝置頂板；ii)被配置成配 合在所述芯片與所述提取固定裝置頂板之間的紙墊圈；和/或iii)被配置成允許通過所述 固定裝置頂板分配樣品的樣品杯。在另外的實施方案中，所述錐形區段包括被設定尺寸以 允許移液管移除位于其中的任何釋放液體的流體保持部件。在一些實施方案中，從所述多 個開放式阱中的至少一個流出的液體由所述至少一個提取固定裝置保持。
[0016] 在特定實施方案中，所述組件、系統和方法還具有基部保持部件，其中所述基部保 持部件被設定尺寸以保持與芯片相鄰的至少一個提取固定裝置。在一些實施方案中，所述 組件、系統和方法還包括安裝在所述基部保持部件中的至少一個收集管，其中從所述多個 開放式阱中的至少一個流出的液體流過所述至少一個提取固定裝置進入所述至少一個收 集管中。在其它實施方案中，所述基部保持部件被設定尺寸以保持與所述芯片相鄰的提取 固定裝置中的至少兩個（例如，至少2、3、4、5、6、7、8、9、10個或更多個提取固定裝置）。在 另外的實施方案中，所述至少一個提取固定裝置附接至所述芯片。在特定實施方案中，所述 基部保持部件被設定尺寸以保持與芯片相鄰（例如，在一端上）并且與收集管相鄰（例如， 在另一端上）的至少一個提取固定裝置。在某些實施方案中，所述收集管包括聚合酶鏈反 應管、EPPEND0RF或相似類型的管。
[0017] 在其它實施方案中，所述至少一個提取固定裝置包括：i)覆蓋部件，和ii)流體保 持部件；其中所述覆蓋部件被設定尺寸以覆蓋所述芯片的至少一部分，并且包括可拆卸地 附接至所述流體保持部件的端口。在特定實施方案中，所述流體保持部件包括測試管。在 一些實施方案中，所述覆蓋部件在圍繞所述端口的區域中具有大致平面的形狀。
[0018] 在某些實施方案中，至少25% (例如，25%…35%…50%…60%…75%…85%… 95%…98%…99. 5%…99. 9%…100% )的受抑制液體（例如，受表面張力抑制的液體） 成為釋放液體并且從所述多個開放式阱流出，并且由所述提取固定裝置保持或流過所述提 取固定裝置。在一些實施方案中，所述至少一個提取固定裝置包括至少兩個提取固定裝置 (例如，2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15~25個或更多個）。在特定實施方案中，所 述多個開放式阱中的至少一些具有在〇. 1納升與500納升之間（例如，約0. 1η1···0. 9nl… I. 5nl··· 5. Onl…IOnl…20nl…35nl…50nl…75nl…100nl··· 150nl…300nl··· 450nl … 500nl)的容積。在特定實施方案中，所述多個開放式阱中的至少一些具有在I. 0納升與250 納升之間（例如，l-250nl、10-200nl、25-150nl、40-100nl 或 50-100nl)的容積。
[0019] 在一些實施方案中，所述多個開放式阱包括至少3個開放式阱（例如，3…l(l··· 100…350··· 500··· 750··· 1000…1500…3000…5000…7500…10, 000…15, 000…20, 000… 30, 000…45, 000個或更多個開放式阱）。在其它實施