从阱提取受抑制液体的制作方法
【专利说明】从阱提取受抑制液体
[0001] 本申请要求2012年11月8日提交的美国临时申请61/724, 118和2013年3月12 日提交的美国临时申请61/777, 459的优先权，所述两个申请均以引用方式并入本文。 发明领域
[0002] 本发明提供用于从芯片中的开放式阱提取受抑制液体（例如，受表面张力抑制的 液体）的方法、系统、组件和制品。例如，本发明提供可附接至芯片和/或与芯片相邻的提 取固定装置，以使得被迫离开所述开放式阱的任何受抑制液体由所述提取固定装置收集或 流过所述提取固定装置。
[0003] 背景
[0004] 典型的纳米阱芯片是由芯片衬底中的72 X 72阵列（5184)的阱或腔组成。在这 种典型的芯片中，每个阱的直径为450 μπι，且深度为940 μπι，并且填充有几纳升体积的液 体反应物。小尺寸防止反应材料被移液管移除，例如，如同常规96或384阱板那样。在给 定小尺寸的阱的情况下，阱内流体的表面张力成为将液体从阱移除所必须克服的力的更大 分量，因此使得移除过程复杂化。
[0005] 发明概述
[0006] 本发明提供用于从芯片中的开放式阱（例如，纳米阱）提取受抑制液体（例如，受 表面张力抑制的液体）的方法、系统、组件和制品，其中当阱保持倒置时受表面张力抑制的 液体不会由于重力而从阱中流出。例如，本发明提供可附接至芯片和/或与芯片相邻的提 取固定装置，以使得被迫离开开放式阱的任何受抑制液体（例如，受表面张力抑制的液体） 由所述提取固定装置收集和/或流过所述提取固定装置。另外，例如，本发明提供由附接至 芯片和/或与芯片相邻的提取固定装置组成的组件、以及使此类组件经受力以使得开放式 阱中的受抑制液体的至少一部分被迫离开并且由所述提取固定装置收集和/或流过所述 提取固定装置的方法。在液体流过提取固定装置的某些实施方案中，液体被收集在收集管 中。
[0007] 在一些实施方案中，本发明提供从芯片中的至少一个开放式阱移除受抑制液体 (例如，受表面张力抑制的液体）的方法，所述方法包括：a)提供包括与芯片相邻和/或附 接至芯片的至少一个提取固定装置的组件，i)其中所述芯片包括衬底和形成于所述衬底 中的多个开放式阱（或至少一个开放式阱），其中所述多个开放式阱含有受抑制液体，并且 ii)其中所述至少一个提取固定装置与所述芯片相邻和/或附接至所述芯片，以使得被迫 离开所述多个开放式阱的任何受抑制液体由所述至少一个提取固定装置收集；以及b)使 所述组件经受力以使得所述受抑制液体的至少一部分成为释放液体，所述释放液体从所述 多个开放式阱中的至少一个流出并且由所述至少一个提取固定装置保持或流过所述至少 一个提取固定装置（例如，流到收集管中）。在某些实施方案中，所述提取固定装置是由封 闭芯片的多个部件组成。
[0008] 在某些实施方案中，本发明提供从芯片中的至少一个开放式阱移除受抑制液体 (例如，受表面张力抑制的液体）的方法，所述方法包括：使组件经受力，其中所述组件包括 与芯片相邻和/或附接至芯片的至少一个提取固定装置，其中所述芯片包括衬底和形成于 所述衬底中的多个开放式阱（或至少一个开放式阱），其中所述多个开放式阱含有受抑制 液体，并且其中所述使所述组件经受力使得所述受抑制液体的至少一部分成为从所述多个 开放式阱中的至少一个流出的释放液体，其中所述释放液体由所述至少一个提取固定装置 保持或流过所述至少一个提取固定装置。
[0009] 在特定实施方案中，所述力选自由以下组成的组：向心力、离心力、真空力和突然 减速（例如，运动停止）或任何其它移动的力。在其它实施方案中，所述力是由离心机或类 似装置生成。
[0010] 在另外的实施方案中，本发明提供包括以下的组件：与芯片相邻和/或附接至芯 片的至少一个提取固定装置，其中所述芯片包括衬底和形成于所述衬底中的多个开放式阱 (或至少一个开放式阱），其中所述多个开放式阱含有液体并且被设定尺寸以使得不管所 述芯片如何取向表面张力或其它抑制力均阻止所述液体从所述开放式阱流出，并且其中所 述至少一个提取固定装置附接至所述芯片和/或与所述芯片相邻以使得被迫离开所述多 个开放式阱的任何液体由所述至少一个提取固定装置收集或流过所述至少一个提取固定 装置（例如，流到收集管中）。
[0011] 在一些实施方案中，本发明提供包括以下的系统：a)芯片，其中所述芯片包括衬 底和形成于所述衬底中的多个开放式阱（或至少一个开放式阱），其中所述多个开放式阱 含有受抑制液体，和b)至少一个提取固定装置，所述至少一个提取固定装置被设定尺寸以 附接至所述芯片和/或保持与所述芯片相邻以便形成组件，并且其中所述至少一个提取固 定装置进一步被设定尺寸以使得当受抑制液体存在于所述多个开放式阱中并且被迫离开 所述多个开放式阱以形成释放液体时，所述释放液体由所述至少一个提取固定装置收集或 流过所述至少一个提取固定装置（例如，流到收集管中）。在另外的实施方案中，所述系统 还包括c)被配置成向所述组件施加力的装置。在特定实施方案中，所述装置包括离心机。
[0012] 在某些实施方案中，本发明提供包括以下的制造制品：提取固定装置，所述提取固 定装置被设定尺寸以附接至芯片以便形成组件（和/或被设定尺寸以保持与芯片相邻），其 中所述芯片包括衬底和形成于所述衬底中的多个开放式阱（或至少一个开放式阱），其中 所述多个开放式阱含有受抑制液体，并且其中所述提取固定装置进一步被设定尺寸以使得 当受抑制液体存在于所述多个开放式阱中并且被迫离开所述多个开放式阱以形成释放液 体时，所述释放液体的至少一部分由所述提取固定装置收集或流过所述提取固定装置。
[0013] 在一些实施方案中，本发明提供制作组件的方法，所述方法包括：a)将至少一个 提取固定装置附接至芯片（或保持提取固定装置与芯片相邻）以形成组件，其中所述芯片 包括衬底和形成于所述衬底中的多个开放式阱（或至少一个开放式阱），其中所述多个开 放式阱含有受抑制液体，其中所述至少一个提取固定装置附接至所述芯片（和/或与所述 芯片相邻），以使得被迫离开所述多个开放式阱以成为释放液体的任何受抑制液体由所述 至少一个提取固定装置收集或流过所述至少一个提取固定装置；以及b)利用密封部件将 所述至少一个提取固定装置密封至所述芯片，以便在所述芯片的至少一部分与所述至少一 个提取固定装置之间形成水密密封。在某些实施方案中，所述密封部件包括〇形环或其它 垫圈。在其它实施方案中，所述密封部件选自由以下组成的组：螺丝、粘合剂、至少一个夹具 和螺栓。
[0014] 在特定实施方案中，本发明提供包括以下的方法：a)提供芯片，其中所述芯片包 括衬底和形成于所述衬底中的多个开放式阱（或至少一个开放式阱），其中所述多个开放 式阱含有受抑制液体，并且其中所述芯片至少部分地由覆盖所述多个开放式阱的密封膜覆 盖；b)将所述密封膜的至少一部分从所述芯片移除以形成开放区域；c)将提取固定装置 附接至所述芯片（或保持所述提取固定装置与所述芯片相邻），以使得所述开放区域由所 述提取固定装置覆盖以形成组件，其中所述提取固定装置附接至所述芯片和/或与所述芯 片相邻，以使得被迫离开所述多个开放式阱以成为释放液体的任何受抑制液体由所述提取 固定装置保持或流过所述提取固定装置；以及d)利用密封部件将所述至少一个提取固定 装置密封至所述芯片，以便在所述芯片的至少一部分与所述提取固定装置之间形成水密密 封。在某些实施方案中，所述方法还包括步骤e):使所述组件经受力以使得所述受表面张 力抑制的液体的至少一部分从所述多个开放式阱中的至少一个流出以成为释放液体，所述 释放液体由所述提取固定装置收集或流过所述提取固定装置。
[0015] 在特定实施方案中，所述至少一个提取固定装置包括提取固定装置基部，其中所 述提取固定装置基部包括被设定尺寸以收集流体的锥形区段。在其它实施方案中，所述至 少一个提取固定装置包括提取固定装置基部，其中所述提取固定装置基部包括以下中的至 少一个：i)被设定尺寸以保持所述芯片的口袋部件；ii)被设定尺寸以收集流体的锥形区 段；以及iii)被设定尺寸以保持垫圈的垫圈轨道。在另外的实施方案中，所述至少一个提 取固定装置还包括被设定尺寸以附接至所述提取固定装置基部（例如，以使得所述芯片被 封闭在其中）的提取固定装置顶板。在某些实施方案中，所述至少一个提取固定装置还包 括：i)被设定尺寸以附接至所述提取固定装置基部的提取固定装置顶板；ii)被配置成配 合在所述芯片与所述提取固定装置顶板之间的纸垫圈；和/或iii)被配置成允许通过所述 固定装置顶板分配样品的样品杯。在另外的实施方案中，所述锥形区段包括被设定尺寸以 允许移液管移除位于其中的任何释放液体的流体保持部件。在一些实施方案中，从所述多 个开放式阱中的至少一个流出的液体由所述至少一个提取固定装置保持。
[0016] 在特定实施方案中，所述组件、系统和方法还具有基部保持部件，其中所述基部保 持部件被设定尺寸以保持与芯片相邻的至少一个提取固定装置。在一些实施方案中，所述 组件、系统和方法还包括安装在所述基部保持部件中的至少一个收集管，其中从所述多个 开放式阱中的至少一个流出的液体流过所述至少一个提取固定装置进入所述至少一个收 集管中。在其它实施方案中，所述基部保持部件被设定尺寸以保持与所述芯片相邻的提取 固定装置中的至少两个（例如，至少2、3、4、5、6、7、8、9、10个或更多个提取固定装置）。在 另外的实施方案中，所述至少一个提取固定装置附接至所述芯片。在特定实施方案中，所述 基部保持部件被设定尺寸以保持与芯片相邻（例如，在一端上）并且与收集管相邻（例如， 在另一端上）的至少一个提取固定装置。在某些实施方案中，所述收集管包括聚合酶链反 应管、EPPEND0RF或相似类型的管。
[0017] 在其它实施方案中，所述至少一个提取固定装置包括：i)覆盖部件，和ii)流体保 持部件；其中所述覆盖部件被设定尺寸以覆盖所述芯片的至少一部分，并且包括可拆卸地 附接至所述流体保持部件的端口。在特定实施方案中，所述流体保持部件包括测试管。在 一些实施方案中，所述覆盖部件在围绕所述端口的区域中具有大致平面的形状。
[0018] 在某些实施方案中，至少25% (例如，25%…35%…50%…60%…75%…85%… 95%…98%…99. 5%…99. 9%…100% )的受抑制液体（例如，受表面张力抑制的液体） 成为释放液体并且从所述多个开放式阱流出，并且由所述提取固定装置保持或流过所述提 取固定装置。在一些实施方案中，所述至少一个提取固定装置包括至少两个提取固定装置 (例如，2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15~25个或更多个）。在特定实施方案中，所 述多个开放式阱中的至少一些具有在〇. 1纳升与500纳升之间（例如，约0. 1η1···0. 9nl… I. 5nl··· 5. Onl…IOnl…20nl…35nl…50nl…75nl…100nl··· 150nl…300nl··· 450nl … 500nl)的容积。在特定实施方案中，所述多个开放式阱中的至少一些具有在I. 0纳升与250 纳升之间（例如，l-250nl、10-200nl、25-150nl、40-100nl 或 50-100nl)的容积。
[0019] 在一些实施方案中，所述多个开放式阱包括至少3个开放式阱（例如，3…l(l··· 100…350··· 500··· 750··· 1000…1500…3000…5000…7500…10, 000…15, 000…20, 000… 30, 000…45, 000个或更多个开放式阱）。在其它实施