面(未图示)上方以便防止使用者在将样本分配到腔室中之后意外地将样本吸回。
[0325]腔室中的通风口334经提供以允许空气在入口孔由样本传送装置密封的情况下漏出。
[0326]在样本混合室10内提供导引装置336，所述导引装置的一部分正好在入口孔126下方以将通过样本传送装置引入的样本引导到视觉指示器区域338中。上文结合示例性卡盘描述示例性视觉指示器区域。
[0327]3.4隔热袋
[0328]现将描述用于射流卡盘上的核酸扩增室的隔热袋的有利的布置，所述布置可以形成隔离的发明性方面。
[0329]在核酸扩增和检测中，优选的是贯穿液体样本均匀施加热量。尽管在实验室中有可能通过围绕样本等距离放置热源而无困难地执行此操作，但在卡盘中这要难以实现得多。
[0330]因此，在一个方面中，提供用于对液体样本执行核酸扩增的射流卡盘，所述卡盘包括至少一个样本处理室和与所述腔室相邻的绝热区域以通过绝热区域防止腔室中的热损耗。优选地，至少一个样本处理室是核酸扩增室和核酸检测室中的一个或两个(下文称为‘处理室’)。
[0331]优选地，核酸处理室与卡盘的用于从外部源接受热量的表面(优选地，底部表面)相邻，所述腔室位于绝热区域和所述表面之间，使得从外部源传递通过所述表面且因此通过所述腔室的热量由于绝热区域的存在而不会从腔室的另一侧损耗出去。发现此布置使得腔室内部的温度中的变化(举例来说，当接通和断开热源时)尽可能快，这有益于执行例如快速PCR。
[0332]这是特别有利的，因为单一热源可以与卡盘相邻而放置以从一侧(加热侧)供应用于扩增过程的热量，且卡盘内的样本将实质上得到加热且使通过未加热侧的热量损耗的量尽可能最小化。
[0333]优选地，卡盘由在接触布置中的至少一个射流层和气动层组成。核酸处理室可以形成于射流层中且绝热区域可以形成于气动层中。优选地，射流卡盘进一步包括在射流层下方的射流箔片，所述箔片形成用于接受热量的前述表面。薄箔片的使用最大化从外部源的热传递。可以选择箔片的材料以优化热传递。举例来说，可以使用金属箔，但优选的是使用聚对苯二甲酸乙二酯/聚丙烯复合物，因为所述复合物具有易于制造卡盘连同材料强度和可接受热传递特性的优点。
[0334]优选地，绝热区域由一个或多个密封的隔热袋形成，所述隔热袋形成于气动层中且通过气动箔片密封。所述袋可以用空气等气体填充，或可以在制造过程期间排空使得它们提供真空。
[0335]现将参考示例性射流卡盘描述此方面的优选实施例。如图3中所示出，示例性卡盘100从上到下包括:外壳111、泡罩子组合件112、气动箔片113、气动层114、流体层115以及射流箔片116。
[0336]参考示出气动层的图6A和6B，提供六个绝热区域140a到b、141a到d。当组装卡盘时，绝热区域140a到b位于与形成于射流层115中的两个相对应的扩增室相邻处，而绝热区域141a到d位于与形成于射流层115中的四个相对应的检测室相邻处。如图所示，绝热区域140a到b由多个隔热袋构成，而绝热区域141a到d各自由单一袋构成。
[0337]在核酸扩增和检测期间，进行扩增示和检测室的热循环。射流层中的腔室可以通过将热量施加到卡盘100的与射流层115相邻的底部来加热。隔热袋将热量保持在卡盘内，从而最小化从射流层115到气动层114中的热损耗。隔热袋还消除从顶部表面和底部表面加热射流卡盘(例如，加热射流层和气动层两者)的需要，从而简化卡盘和阅读器的总体设计。
[0338]隔热袋可以包括一个大袋或多个较小袋。使用多个较小袋的优点是减小引起对流的风险，因此提供最大绝热。
[0339]3.5捕获柱
[0340]现将描述射流卡盘中过滤装置(优选地，‘捕获柱’)的有利的布置，所述布置可以形成隔离的发明性方面。
[0341 ]因此，在一个方面中，提供包括通道的射流卡盘，液体样本可以传递通过所述通道，所述通道具有用于捕获生物组分的过滤器并且进一步包括:
[0342]上游部分和下游部分；以及
[0343]在上游和下游部分之间的捕获部分，过滤器布置在所述捕获部分中；其中:
[0344]捕获部分的直径大于上游和下游部分的直径。
[0345]优选地，捕获部分是通道内的腔室，所述腔室具有入口表面，其具有耦合到通道的上游部分的开口；以及出口表面，其具有耦合到通道的下游部分的开口。
[0346]优选地，射流卡盘包括至少两个聚合物层，其中所述上游部分和通道的捕获部分的上游部分形成于第一聚合物层中且下游部分和通道的捕获部分的下游部分形成于第二聚合物层中；并且其中过滤器被夹持在第一和第二聚合物层之间。
[0347]优选地，腔室的入口表面包括从开口径向向外伸出的分配管道以便径向向外引导传递通过入口表面中的开口的液体样本。
[0348]优选地，腔室的出口表面包括朝向开口径向朝内伸出的分配管道以便朝向出口表面中的开口径向朝内引导已传递通过过滤器的液体样本。
[0349]现将参考示例性射流卡盘描述此方面的优选实施例。在本文中所描述的示例性卡盘中，捕获柱24沿着主要通道(见图1)设置。如图14a和14b中示出，捕获柱24具有过滤器340，所述过滤器在洗脱期间在释放经裂解材料之前结合来自所述材料的DNA。如图14a中示出，捕获柱24包括在上游端346处伸出到捕获室344中的入口通道342，以及在下游端348处从捕获室344伸出的出口通道350。
[0350]过滤器340垂直于流体流动通过主要通道的方向而提供于腔室344中，使得流体在从主要通道342的上游端传递到主要通道的下游端350时必须传递通过过滤器340。
[0351]现在参考图14b，腔室的入口和出口壁(仅示出一个)包括分配管道352，其经配置以在流体进入腔室时径向向外将流体引导到腔室344中，且在流体已通过过滤器340之后径向朝内朝向离开孔口引导流体。
[0352]3.6废物室
[0353]现将描述射流卡盘中的废物室的有利的布置，所述布置可以形成隔离的发明性方面。
[0354]因此，在一个方面中，提供射流卡盘，其包括通道，液体样本可以传递通过所述通道;以及废物室，其用于从通道接收流体，所述废物室包括:
[0355]耦合到通道的导管，其从废物室的底部表面延伸且具有升高在底部表面上方的开口以将流体从通道传递到腔室中；以及
[0356]在废物室内的通风口，其经配置以使废物室向大气排放。
[0357]优选地，所述通风口包括耦合到卡盘内的通风通道的第二导管，其从废物室的底部表面延伸且具有升高在底部表面上方的开口。优选地，通风通道包括至少一个安德森撞击器。
[0358]优选地，至少一个吸收垫提供在废物室内。
[0359]现将参考示例性射流卡盘描述此方面的优选实施例。在本文中所描述的示例性卡盘中，提供废物室以用于收集且存储在洗涤等期间产生的废液。废物室10在图15a和15b中更详细示出。废物室38包括导管360，其实质上竖直地从废物室38的底部表面362延伸。导管38界定通道，其具有连接到废物室38的底部表面的第一端364且流体地连接到主要通道16。流体导管360的第二端366安置在废物室38内，且具有开口，流体可以通过所述开口流入废物室。
[0360]优选地，导管360是实质上竖直的，且垂直于废物室38的底部表面。在导管360的第二端处的开口位于靠近废物室38的顶部处，如图15b中示出。通过提供靠近废物室的顶部的第一开口，使在卡盘倒置时泄漏的风险最小化。
[0361 ]吸收垫368还提供在废物室中。优选地，吸收垫368的上表面还应该靠近废物室38的顶部，甚至更优选地，吸收垫368的顶部应该实质上与第二端366处的开口齐平。
[0362]在本文中所描述的示例性卡盘中，第二开口370提供于废物室38中，如图15b中示出。第二开口 370经配置以经由废物室28使主要通道16向大气压排放。这避免当废物通道装满流体时沿着主要通道放置背压。优选地，在第二导管372的从废物室38的底部表面突起的末端处提供第二开口 370。第二开口 370可以流体地连接到通风通道(未图示)，所述通风通道具有在卡盘外壳的外部的开口以允许废物室保持在大气压处。然而，使废物室在卡盘外部排放带来较小的气溶胶污染风险。为了减少此风险，通风路径具有在卡盘盖下方的撞击讲和通风口。
[0363]技术人员将能够取决于各情况修改示例性卡盘以用不同方式实施本文中所描述的发明性方面。本发明的范围既定由以下权利要求界定。
【主权项】
1.一种用于处理液体样本的射流卡盘，其包括: 主要通道，其用于穿过其将所述液体样本从上游端传递到下游端；以及 一个或多个分支通道，所述分支通道接合所述主要通道，用于在所述液体样本已通过所述一个或多个分支通道的下游之后将液体和气体引入到所述主要通道中，所述一个或多个分支通道包含第一分支通道，其中所述第一分支通道包括: 气体入口，其用于将气体引入到所述第一分支通道中； 液体入口，其用于将液体引入到所述第一分支通道中；以及 阀门，其配置成在防止所述第一分支通道中的液体和气体传递到所述主要通道中的闭合位置与准许所述第一分支通道中的液体和气体传递到所述主要通道中的打开位置之间移动。2.根据权利要求1所述的射流卡盘，其中所述一个或多个分支通道进一步包括接合在所述第一分支通道下游的所述主要通道的第二分支通道，其中所述第二分支通道包括: 气体入口，其用于将气体引入到所述第二分支通道中； 液体入口，其用于将液体引入到所述第二分支通道中；以及 阀门，其配置成在防止所述第二分支通道中的液体和气体传递到所述主要通道中的闭合位置与准许所述第二分支通道中的液体和气体传递到所述主要通道中的打开位置之间移动。3.根据以上任何一项权利要求所述的射流卡盘，其中所述一个或多个分支通道上的所述或每一气体入口包括用于防止液体和气体从所述分支通道流动通过所述气体入口的气体入口阀门。4.根据权利要求1或权利要求2所述的射流卡盘，其中所述一个或多个分支通道中的所述或每一阀门与所述主要通道间隔开，由此在所述分支通道中形成在所述阀门和所述主要通道之间的盲管段。5.根据权利要求1或权利要求2所述的射流卡盘，其中所述一个或多个分支通道中的所述或每一阀门位于所述分支通道和所述主要通道之间的接合点处。6.根据以上任何一项权利要求所述的射流卡盘，其中所述或每一气体入口比所述或每一液体入口位于距所述分支通道与所述主要通道的所述接合点更远处。7.根据权利要求3所述的射流卡盘，其中所述或每一气体入口阀门比所述或每一液体入口位于距所述分支通道与所述主要通道的所述接合点更远处，且所述或每一气体入口比所述或每一气体入口阀门位于距所述分支通道与所述主要通道的所述接合点更远处。8.根据以上任何一项权利要求所述的射流卡盘，其中所述一个或多个分支通道上的所述或每一液体入口耦合到液体室。9.根据权利要求8所述的射流卡盘，其中所述或每一液体室是可收缩泡罩，所述可收缩泡罩调适成在收缩时将其中包含的液体喷出通过所述液体入口、进入到所述分支通道中且进入到所述主要通道中，以用于在所述液体样本已通过所述一个或多个分支通道的下游之后将所述液体引入到所述主要通道中。10.根据权利要求8或9所述的射流卡盘，其中所述或每一液体室包含试剂或缓冲液，例如裂解缓冲液、洗涤缓冲液或洗脱缓冲液。11.根据权利要求8到10中任一项所述的射流卡盘，当引用权利要求2或引用权利要求2的任何权利要求时，其中耦合到所述第一分支通道中的所述液体入口的所述液体室包含洗涤缓冲液，并且其中耦合到所述第二分支通道中的所述液体入口的所述液体室包含洗脱缓冲液。12.根据以上任何一项权利要求所述的射流卡盘，其进一步包括用于连接到正压和/或表压的源的气动接口，所述气动接口包括多个端口，并且其中所述一个或多个分支通道中的所述或每一阀门或气体入口阀门是气动致动的阀门，其耦合到所述气动接口中的至少一个端口使得其可以由所述正压和/或表压的源致动。13.根据权利要求12所述的射流卡盘，当引用权利要求2时，其中所述第一和第二分支通道中的所述第一和第二气体入口阀门分别耦合到所述气动接口中的相同端口，使得所述第一和第二气体入口阀门可以同时被致动。14.根据以上任何一项权利要求所述的射流卡盘，其中所述一个或多个分支通道上的所述或每一气体入口耦合到所述气动接口以便连接到气体供应装置。15.根据权利要求14所述的射流卡盘，其中所述一个或多个分支通道上的所述或每一气体入口耦合到所述气动接口以便连接到气体供应装置，用于传递气体通过所述气体入口、进入到所述分支通道中且进入到所述主要通道中，以用于在所述液体样本已通过所述一个或多个分支通道的下游之后将所述气体引入到所述主要通道中。16.根据权利要求12所述的射流卡盘，其中所述或每一气动致动的阀门包括具有连接到所述分支通道的第一和第二开口的阀门室；以及 柔性膜，其可在其中所述柔性膜密封所述第一和第二开口以防止流体流动通过所述分支通道的闭合位置与其中所述柔性膜与所述第一和第二开口间隔开以准许流体流动通过所述分支通道的打开位置之间移动。17.根据权利要求16所述的射流卡盘，当引用权利要求10时，其中所述或每一阀门进一步包括具有在所述阀门室中的开口的流体通道，所述开口通过所述柔性膜与所述第一和第二开口分开，其中所述流体通道耦合到所述气动接口中的端口，用于在所述阀门室中施加正压或表压以使所述柔性膜在所述打开和闭合位置之间移动。18.根据权利要求12到17中任一项所述的射流卡盘，当引用权利要求2或引用权利要求2的任何权利要求时，其中所述气动接口包括第一到第三端口，并且其中所述第一到第三端口分别耦合到: 1.所述第一分支通道中的所述阀门； i1.所述第二分支通道中的所述阀门；以及 ii1.所述第一分支通道中的所述气体入口阀门和所述第二分支通道中的所述气体入口阀门； 使得所述各个阀门可以由通过所述各个端口作用的所述正压和/或表压的源致动。19.一种处理射流卡盘中的液体样本的方法，所述卡盘包括主要通道和接合所述主要通道的一个或多个分支通道，所述分支通道包含包括气体入口、液体入口和阀门的第一分支通道，所述方法包括； a)传递液体样本通过所述主要通道； b)将气体供应到所述气体入口； c)打开所述第一分支通道上的所述阀门，且从所述气体入口传递气体通过所述第一分支通道且进入到所述主要通道中，以排空所述第一分支通道中任何残余的液体样本； d)停止所述气体的供应； e)从所述液体入口传递液体通过所述第一分支通道且进入到所述主要通道中； f)将气体供应到所述气体入口；以及 g)从所述气体入口传递气体通过所述第一分支通道且进入到所述主要通道中，以从所述第一分支通道排空任何残余的液体。20.根据权利要求19所述的方法，其中所述射流卡盘进一步包括所述第一分支通道上的气体入口阀门，并且其中将气体供应到所述气体入口的步骤(b)和(f)进一步包括打开所述气体入口阀门，并且其中停止所述气体的供应的步骤(d)进一步包括在停止所述气体的供应之前闭合所述气体入口阀门。21.—种处理射流卡盘中的液体样本的方法，所述卡盘包括具有上游端和下游端的主要通道以及接合所述主要通道的一个或多个分支通道，所述分支通道包含第一分支通道和在所述第一分支通道下游的第二分支通道，每个分支通道包括气体入口、气体入口阀门、液体入口以及阀门，所述方法包括: a)传递液体样本通过所述主要通道； b)将气体供应到所述第一分支通道上的所述气体入口和所述第二分支通道上的所述气体入口； c)打开所述第一和第二分支通道上的所述阀门和所述气体入口阀门，且从所述第一和第二分支通道上的所述气体入口传递气体通过所述第一和第二分支通道且进入到所述主要通道中，以排空所述第一和第二分支通道中的任何残余的液体样本； d)闭合所述第二分支通道上的所述阀门和所述气体入口阀门以及所述第一分支通道上的所述气体入口阀门； e)停止所述气体对所述第一分支通道上的所述气体入口和所述第二分支通道上的所述气体入口的供应； f)从所述第一分支通道上的所述液体入口传递液体通过所述第一分支通道且进入到所述主要通道中； g)将气体供应到所述第一分支通道上的所述气体入口和所述第二分支通道上的所述气体入口； h)打开所述第二分支通道上的所述阀门和所述气体入口阀门以及所述第一分支通道上的所述气体入口阀门，且从所述第一和第二分支通道上的所述气体入口传递气体通过所述第一和第二分支通道且进入到所述主要通道中，以排空所述第一和第二分支通道中的任何残余的液体； i)闭合所述第一分支通道上的所述阀门和所述气体入口阀门以及所述第二分支通道上的所述气体入口阀门； j)停止所述气体对所述第一分支通道上的所述气体入口和所述第二分支通道上的所述气体入口的供应； k)从所述第二分支通道上的所述液体入口传递液体通过所述第二分支通道且进入到所述主要通道中； I)将气体供应到所述第二分支通道上的所述气体入口且打开所述第二分支通道上的所述气体入口阀门；以及 m)从所述第二分支通道上的所述气体入口传递气体通过所述第二分支通道且进入到所述主要通道中，以排空所述第二分支通道中的任何残余的液体。22.根据权利要求21所述的方法，其中步骤(I)和(m)进一步包括:将气体供应到所述第一分支通道上的所述气体入口且打开所述第一分支通道上的所述气体入口阀门，并从所述第一分支通道上的所述气体入口传递气体通过所述第一分支通道且进入到所述主要通道中，以排空所述第一分支通道中的任何残余的液体。23.根据以上任何一项权利要求所述的方法，其中所述射流卡盘进一步包括用于连接到正压的源的气动接口，并且其中所述一个或多个分支通道上的所述或每一气体入口耦合到所述气动接口以便连接到气体供应装置，其中从所述气体入口传递气体的步骤中的一个或多个包括将气体从正气压的供应装置传递到所述分支通道中。24.根据权利要求19到23中任一项所述的方法，其中从所述一个或多个分支通道上的所述气体入口传递气体且传递到所述主要通道中的步骤中的一个或多个进一步包括从所述主要通道清除所述残余的液体样本和/或残余的液体。25.根据权利要求19到23中任一项所述的方法，其中所述一个或多个分支通道上的所述或每一液体入口耦合到液体室，并且其中从所述液体入口传递液体的步骤中的一个或多个包括将所述液体从所述液体室排出到所述分支通道中。26.根据权利要求25所述的方法，其中所述或每一液体室是可收缩泡罩，并且其中从所述液体入口传递液体的步骤中的一个或多个包括使所述可收缩泡罩收缩且由此喷出液体内容物通过所述液体入口、进入到所述分支通道中且进入到所述主要通道中。27.根据权利要求25或权利要求26所述的方法，当引用权利要求21或引用权利要求21的任何权利要求时，其中从所述第一分支通道上的所述液体入口传递液体的步骤包括通过所述液体入口将洗涤缓冲液从所述液体室排出到所述第一分支通道中且进入到所述主要通道中；并且其中从所述第二分支通道上的所述液体入口传递液体的步骤包括通过所述液体入口将洗脱缓冲液从所述液体室排出到所述第二分支通道中且进入到所述主要通道中。28.根据以上任何一项权利要求所述的射流卡盘，其包括聚丙烯。29.根据以上任何一项权利要求所述的射流卡盘，其中所述主要通道和所述一个或多个分支通道形成于所述射流卡盘的射流层中，所述射流层包括聚丙烯。30.根据权利要求17或引用权利要求17的任何权利要求所述的射流卡盘，其中所述流体通道和阀门室形成于所述射流卡盘的气动层中，所述气动层包括聚丙烯。31.根据权利要求16或引用权利要求16的任何权利要求所述的射流卡盘，其中所述柔性膜包括热塑性弹性体。
【专利摘要】一种用于处理液体样本的射流卡盘包括：主要通道，其用于穿过其将所述液体样本从上游端传递到下游端；以及一个或多个分支通道，所述分支通道接合所述主要通道以用于在所述液体样本已通过所述一个或多个分支通道的下游之后将液体和气体引入到所述主要通道中。所述一个或多个分支通道包含第一分支通道，其中所述第一分支通道包括：气体入口，其用于将气体引入到所述第一分支通道中；液体入口，其用于将液体引入到所述第一分支通道中；以及阀门，其经配置以在其中它防止所述第一分支通道中的液体和气体传递到所述主要通道中的闭合位置与其中它准许所述第一分支通道中的液体和气体传递到所述主要通道中的打开位置之间移动。
【IPC分类】B01L3/00
【公开号】CN105658332
【申请号】
【发明人】J·肯德尔泰勒, B·阿莱特
【申请人】阿特莱斯遗传学有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2014年7月28日