獨立式生物檢測裝置、方法和應用制造方法及圖紙

本發明專利技術提供獨立式全自動生物檢測裝置，包括：機殼；設置于所述機殼中的液分平臺，其包括可控-活動試劑分配系統；設置于所述機殼中的試劑供給部件；氣分平臺，其可拆卸地設置于機殼中與液分平臺共用的空間內，可拆卸地連接至流體傳輸層和多個槽，其中待引入的所述流體傳輸層、所述槽和測試樣品設置于所述機殼中與液分平臺分開的空間內；氣動供給系統，其在機殼中與液分平臺分開的空間內可拆卸地連接至氣分平臺；以及設置于所述機殼中的控制系統，其連接至至少一個所述液分平臺和所述氣動供給系統。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】獨立式生物檢測裝置、方法和應用交叉引用的相關申請本申請要求下列美國臨時專利申請的優先權2010年5月19日遞交的申請No. 61/346, 202 ;2010 年 6 月 17 日遞交的申請 No. 61/355，773 ;2010 年 10 月 21 日遞交的申請No. 61/405, 339 ；2010年2月23日遞交的申請No. 61/307, 186 ；2010年2月23日遞交的申請 No. 61/307，121 ;2010 年 10 月 14 日遞交的申請 No. 61/393，237 ;2010 年 8 月 17日遞交的申請No. 61/374，302 ;以及2010年8月12日遞交的美國申請No. 12/855058，該申請為2005年10月3日遞交的美國申請No. 11/242,694的繼續申請，其為2004年10月13日遞交的美國申請No. 10/964, 216的部分繼續申請；2007年I月5日遞交的美國申請No. 11/650,006，其要求2006年I月19日遞交的美國臨時申請No. 60/760，552的優先權；2008年10月10日遞交的美國申請No. 12/249，872，其要求2007年10月12日遞交的美國臨時申請No. 60/979, 515的優先權；所有上述申請的內容以引用的方式全文并入于此。
技術介紹
1.專利
本專利技術實施方案總體上涉及微流體學領域，更具體地涉及獨立式、基于微流體的生物檢測裝置及其相應的方法和應用。2.
技術介紹
生化檢測通常用于研究、臨床、環境和工業設置以測定或定量某些基因序列、抗原、疾病和病原體的存在或數量。所述檢測通常用于確定存在于宿主生物體或樣本中的生物體包括寄生蟲、真菌、細菌和病毒。在某些條件下檢測可提供定量測量，其可用于計算感染或疾病的程度并隨著時間監測疾病狀態。通常，生化檢測測定由研究、臨床、環境和工業來源的樣品提取的抗原(免疫檢測)或核酸(基于核酸的檢測或分子檢測)。分子生物學包括基于核酸的檢測，其可被寬泛地定義為生物學的一個分支，該分支研究大分子如核酸和蛋白質的信息、結構和功能以及它們在細胞復制和遺傳信息傳遞及核酸調控方面的作用，從而使其能夠被測序、突變和進一步調控生物體內的基因組以研究該突變的生物學效果。生物化學和分子生物學的常規實踐需要物理方法資源，其規模通常與被研究對象的大小成反比。例如，與制備和純化生物樣品化學相關的裝置和方法，如核酸片段前瞻性分析無疑需要帶有無菌設施的全面的生物實驗。而且，通常需要類似規模的單獨環境的設施來進行已知的核酸擴增程序，如用于擴增所述核酸片段的聚合酶鏈反應(PCR)?！拔⒘黧w學”通常涉及處理少量流體的系統、器件和方法。微流體系統能夠整合操縱流體的多種操作。這樣的流體可包括化學制品或生物樣品。這些系統也有很多應用領域，如生物學檢測(用于如醫療診斷、藥物發現和藥物遞送)、生化傳感器或生命科學研究，通常還有環境分析、工業過程監測和食品安全檢測。微流體器件的一種類型為微流體芯片。微流體芯片可包括微尺度特征或(“微特征”)，如通道、閥門、泵、反應器和/或槽以儲存流體、在所述芯片的各種不同位置來回遞送流體，和/或反應試劑。然而，現有微流體系統缺乏適當機制來使得除了通過上述流動方式以外還能可控地操縱多種流體，因此，限制了這些系統在各種化學或生物學檢測中的實際應用。這是因為現實中的檢測通常需要重復操縱用于各種分析目的的不同試劑。另外，許多現有的微流體器件限于一種特定用途，不經完全重新設計不容易適于或適用其他應用。這些器件缺乏模塊性，因此無法共用能使一項設計實現多種功能的通用器件部件。由于每項用途需要不同系統的產品，這種缺乏靈活性導致產品成本增加。而且，許多現有的微流體系統缺乏任何能夠易于測定該檢測中所產生的分析物相互作用或存在的簡單的終點法檢測措施。以實例的方式，檢測后通常用目測樣品顏色變化來評估檢測結果。因此人們需要改進的分析生物或化學樣品的微流體系統，尤其是測定和分析源自這類樣品，如DNA、RNA、氨基酸和蛋白質的生物活性大分子。期望該系統能夠規模生產、低·成本且最好易于使用。期望該系統易于操作且許多或基本上所有流體處理步驟可自動化。期望該系統可用戶化和模塊化，從而該系統可容易和快速地重新配置以適于需要測定大分子的各種應用。也期望該系統能提供簡單而有意義的檢測結果。當進行基于核酸的檢測時，樣品制備是首要而最關鍵的步驟以釋放和穩定可能存在于樣品中的靶核酸。樣品制備也可用于消除核酸酶活性和去除或滅活靶核酸的核酸擴增或測定的潛在抑制劑。樣品制備方法可以不同且部分取決于所處理樣品的特性。各種細胞裂解方法為本領域所熟知且設計為用于從懸浮于原始樣品中的細胞或病毒中特異性分離核酸。細胞裂解之后，需要對樣品中釋放的核酸進行純化以將擴增反應的潛在抑制劑從核酸中去除。通常純化是一件繁重而重復性操作的任務，其耗費大量試劑、重要設備和勞力，且通常該步驟與下游擴增反應失敗最為相關。純化之后，通常期望用任何本領域已知的一些核酸擴增方法來擴增特定的核酸序列。具體地，核酸擴增酶法擴增核酸擴增物(多個拷貝)，其含有與擴增中的核酸序列同源的序列。本領域使用的核酸擴增方法的實例包括聚合酶鏈反應(PCR)、鏈替代擴增(SDA)、連接酶鏈反應(LCR)、基于核酸序列的擴增(NASBA)、轉錄相關的擴增(TAA)、冷PCR和非酶法擴增技術(NEAT)。當存在于樣品中的靶序列的量很少時，核酸擴增尤其有益。通過擴增所述靶序列并測定合成的擴增物，可大大提高檢測的靈敏度，因為檢測之初只需少量靶序列以更好地保證對目標生物體或病毒樣品的核酸測定。靶核酸序列的測定需要使用核酸探針，其具有基本上與靶序列或其擴增物互補的核苷酸堿基序列。在選擇性的檢測條件下，所述探針將以使從業者能夠測定樣品中靶序列存在的方式與靶序列或其擴增物雜交。有效的探針被設計為防止與可能干擾檢測靶序列存在的任何核酸序列進行非特異性雜交。探針和/或擴增物可包括能夠被檢測的標記，其中所述標記為，例如，放射性標記、熒光染料、生物素、酶、電化學或化學發光化合物。當手動操作時，與基于核酸的檢測相關的復雜性和大量處理步驟會造成從業者-錯誤、暴露于病原體和檢測之間交叉污染和其他的可能性。遵照操作手冊格式，從業者必須安全而便利地并置測試樣品、試劑、廢棄的容器、檢測用容器、吸管尖頭、抽吸器、分配器，同時要特別小心不能弄混物品架、測試樣品、測試用容器和相關尖頭，或碰翻任何管、尖頭、容器或儀器。另外，從業者必須小心地手持非固定儀器以要求精確操作的方式實施抽吸和分配步驟，以避免檢測容器、氣溶膠形成或磁性粒子的抽吸、或用于目標捕獲檢測的其他基板之間的不必要的接觸。人們需要一種自動化分析器，其可解決很多與手動操作方法相關的進行基于核酸檢測的擔憂。特別是，通過使基于核酸的檢測的各種操作步驟自動化能夠實現很大的優勢，包括大大減少用戶錯誤、病原體暴露、污染和泄漏的風險?；诤怂岬臋z測步驟的自動化也將減少從業者的訓練量且基本上排除由于大量手動操作應用的物理傷害來源。專利技術概述通過提供獨立式基于微流體的生物檢測裝置、其相應的方法和應用，本專利技術的實施方案和細節滿足了上述需求。根據一個非限制的示例性實施方案，獨立式全自動生物檢本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周朋，林肯·楊，本杰明·湯馬斯，陳宗院，格雷戈·穆奇卡，陶德·羅斯維奇，格溫多琳·斯碧茨，若碧娜·婭斯敏，
申請(專利權)人：瑞昂尼克公司，
類型：
國別省市：