微流体装置的制作方法

专利名称：微流体装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种微流体装置。具体地说，本发明涉及一种闭环装置，其包含用于绕环路移动流体试样的一个或多个泵。该装置尤其应用于小型生物测定芯片。
背景技术：
最近对生物测定装置设计的研发已经集中在微流体，也就是小体积试样和反应物绕微流道的移动方面。在Ho的美国专利申请2004/0132218中描述了这样一种装置。Ho描述了一种复杂的小型生物测定芯片设计，其具有多个多反应井和多个密封的反应物腔。生物芯片具有微盖装置，所述微盖装置刺穿反应物腔的密封以将反应物释放到反应井内。Ho装置不可以用于微型泵并由此局限于相当简单的应用。
Kuo在美国专利申请2003/0233827中描述的系统在可行的反应物数量方面更简单但包含膜片微型泵并由此能够在微芯片上的区域之间移动试样和反应物。与许多微芯片系统相同，Kuo因在移动的流体后面形成真空而难以使流体绕芯片移动。为此，Kuo具有部分打开系统。打开系统并不适合大多生物测定应用，尤其是用于长期存储或涉及危险检定(致癌物等)的应用。
Singh在包括美国专利申请2002/0098122和国际专利申请WO02/057744的同族专利中描述了对(可行)可用的系统最全面的描述。Singh描述了一种装有试样并放置在读出装置中的可置换微流体生物芯片。该生物芯片具有多个通过读出装置中的电磁铁进行磁致动的止回阀和膜片泵。由于采用静态电磁铁和止回阀，Singh限制了生物芯片的通用性。
Kamholz在美国专利No.6408884和No.6415821中描述了一种有效形式的泵，并且在其中列出了许多参考文件。Kamholz描述了一种采用磁场沿微流道移动褐铁矿ferrogel)块以使所述块之前或后面的流体移动的铁磁流体泵。Kamholz仅公开出装置具有至少一个流体入口和至少一个流体出口，从而使流体流过该装置。Kamholz没有公开闭环装置。
转让给I-Stat Corporation的美国专利申请No.5096669中描述了一种用于采用手持式读出装置和可置换微芯片进行流体分析的系统。所述微芯片采用毛细作用将试样吸入芯片内并吸入可降压气泡以促使试样流过传感器。这种I-Stat装置不是闭合装置并且不适于长期存储。所述设计仅可以进行流体的简单移动。
在转让给NTU Ventures Pte Ltd.的国际申请WO2003/035229中描述了另一种设计。这种NTU装置是流通式而不是闭环设计。为了添加和去除试样、缓冲剂、流动促进流体等而存在多个入口和出口。即使一些反应物预先存储在装置上，该NTU装置也需要使用者连续交互作用以执行诊断测试。所述装置还需要布置阀以防止流入不必要的通道和腔内。
在转让给Motorola Inc，的美国专利申请No.2005/0009101中描述了一种装有多个收集粘结配位体位置的微流体装置。Motorola专利申请描述了采用阀控制试样再循环多次通过粘结位置，以主要提高信号强度。将阀结合在微流体装置上增加了复杂性和成本。
在转让给Hewlett-Packard Company的美国专利申请No.2004/0248306中描述了一种大体上被动的微流体装置。这种Hewlett-packard装置完全依靠毛细作用使流体试样流过装置。为了使毛细作用有效，需要空气处理腔。依赖毛细作用严重限制了装置的通用性和有效性。
在Streen Ostergard和Gert Blankenstein的国际申请WO1999/49319中可以发现微流道技术另一引人注意的应用。它们的装置是利用场在活化区域之间移动颗粒的“非流动”微流道系统。一种示例是使试样与粘结在磁珠上的反应物相互作用并利用磁场使所述珠移动通过通道，并由此通过缓冲剂和反应物。
尽管存在有多种可用的微流体装置，但仍需要提供一种装置，其中在试样已经导入装置之后在无需使用者干预的情况下可以完成进行试样分析的所有必须的处理步骤。

发明内容
本发明的目的是提供一种闭环微流体装置。
从以下描述中将会清楚地了解到其它目的。
在一种形式中(尽管如此其不一定是唯一或实际上是最宽泛的形式)，本发明涉及一种闭环微流体装置，包括主体在主体上形成的至少一个微流道，所述微流道形成闭合环路；至少一个可密封的输入口，用于将试样输送到所述至少一个微流道内；以及与所述至少一个微流道流体连通的至少一个泵，所述泵接收外部原动力。
优选地，所述装置还包括定位在主体内并与所述至少一个微流道流体连通的至少一个收集区域。
所述装置优选还包括定位在主体内并与所述至少一个微流道流体连通的至少一个检测区域。所述检测区域和收集区域适当地可以是实现两个功能的单个区域。
可以存在至少一种反应物，其容纳在主体内的腔中并且可以在泵的作用下移动通过所述至少一个微流道。
适当地，所述泵是铁磁流体泵并且所述外部原动力是磁场。所述泵施加力以拉动和推动流体通过微流道。
所述装置优选具有使所述可密封输入口与一个或多个腔以及一个或多个区域相连的多个微流道。
在另一形式中，本发明涉及一种在闭环微流体装置中处理试样的方法，包括以下步骤通过输入口将计量数量的所述试样吸入到在装置主体上形成的微流道内，所述微流道形成闭合环路；密封输入口以闭合所述装置；以及向泵施加外部原动力以使试样从输入口移动到至少一个活化区域内，所述泵施加力以拉动和推动试样通过微流道。


为了有助于理解本发明，现在将参照附图描述优选实施方式，其中图1是表示闭环微流体装置操作原理的示意图；图2是表示试样导入第一实施方式的具有一区域的闭环微流体装置中的示意图；
图3表示试样移动进入所述区域；图4表示试样移动通过所述区域；图5表示容纳在装置中的反应物；图6表示反应物移动通过所述区域；图7是第二实施方式的闭环微流体装置的示意图；图8是沿图7中的AA截取的该实施方式的横截面示意图；图9表示图8所示视图具有预变形压力结构；图10表示图9所示实施方式装入试样；图11表示具有两个微流道环路的闭环微流体装置的第三实施方式；图12表示流体试样在第一泵的作用下绕图11所示装置移动；图13表示流体试样在第二泵的作用下绕图11所示装置移动；图14表示流体试样再次在第一泵的作用下绕图11所示装置移动；图15表示生物测定芯片的简图；图16表示生物测定芯片一种实施方式的详细示意图；图17表示生物测定芯片读出装置的图像；图18表示生物测定芯片读出装置操作的示意图；图19表示图16所示生物测定芯片操作的第一步骤；图20表示图16所示芯片操作的第二步骤；图21表示图16所示芯片操作的第三步骤；图22表示图16所示芯片操作的第四步骤；
图23表示图16所示芯片操作的第五步骤；图24表示第二实施方式的生物测定芯片操作的第一步骤；图25表示图24所示芯片操作的第二步骤；以及图26表示图24所示芯片操作的第三步骤。
具体实施例方式
在描述本发明不同实施方式时，共用的附图标记被用于表示相同的部件。
参照图1，示出了包括主体11和闭环微流道12的微流体装置10的示意图。泵13使流体试样14绕环路移动。由于所述微流道是闭环的，因此泵可以如箭头所示推动和拉动试样。
泵13可以从多种合适的泵中选取。优选的泵是利用磁场使铁磁性块移动通过微流道的铁磁流体泵。其它合适的泵包括蠕动泵、注射器活塞、微悬臂和微转子推进器。
如图2所示，液体试样14可以在泵13停止的同时通过包括注入口15a，15b的试样输入口15导入微流道12内。停止的泵防止试样流体移动流过除注入口15a，15b之间之外的微流道。液体试样注入一个口比如说15a内，微流道中的空气通过另一注入口15b排出。由于导入试样的体积可以不大于注入口15a，15b之间的微流道的容积，因此这种结构可使计量数量的液体试样导入微流体装置中。
一旦流体试样14已经装入微流道12内，则注入口15a，15b例如通过如图3所示的盖16a，16b得到密封。泵13致动将试样14通过微流道例如移动到活化区域17。
将会认识到一旦注入口15a，15b利用盖16a，16b得到密封，则所述装置完全闭合。这一点在所述装置被用于对致癌或病源试样进行测定的情况下特别有利。然而，该装置不一定必须用于该用途。其可以特别适用于长期存储生物试样。一旦试样导入微流体装置，则其可以长时间免受污染。该装置的优选实施方式由可以存储在绝对零度或在其附近以及真空下的医用塑料构成。发明人相信该装置非常适用于生物试样例如血液的长期存储。
如上所述，图2所示的优选实施方式包括在一种实施方式中是存储区域的活化区域17。为了长期存储，试样14可以保持在区域17处，但通常优选的是，泵13使试样14继续移动通过区域17，如图4所示，从而将重要成分18保留在区域17处。在这种情况下区域17被认为是用于从试样14中收集并保持重要成分18的收集区域。这些重要成分可以在无限时间内存储在闭环微流体装置中。
图2-4所示的实施方式使试样可以长时间存储并且使重要成分可以从试样中提取出来并得到存储。发明人相信该装置将会应用于存储血液、提取血液成分以存储、以及存储天然和合成提取物。试样可以包含在后续分析例如基因定型、鉴定或法医检定分析中被收集并免受降解的核酸。该装置特别适用于长期存储刑事案件中使用的遗传证据。
在许多应用中将会需要利用微流体装置10中携带的反应物处理试样。图5所示的实施方式表明反应物19可以在试样14导入之前放置在微流道12内。从在前论述中可以清楚地了解到，试样14可以在泵13停止的同时在不会扰动反应物19的情况下通过注入口15a，15b导入并锁定在适当位置。一旦注入口15a，15b得到密封并且泵13得到致动，则试样14移动通过微流道12。反应物19也以相同的速度移动通过微流道12。如图6所示，重要成分18被收集在区域17处并被反应物19冲洗。泵13的继续操作将使反应物19移动经过重要成分18到达泵13附近的位置并将试样14移动到注入口15a，15b附近的位置。
图7表示包括主体21和闭环微流道22的微流体装置20的第二实施方式。泵23使流体试样24绕环路22移动通过区域27。
流体试样24在泵23停止的同时通过试样注入口25导入微流道22内。当流体注入口25内时，压力由压力容纳结构26吸收。该压力容纳结构可以具有多种形式，但一种适当的形式是密封于在主体21上形成的空腔28上的可变形膜片，在图8中可以最清楚地看到。
在图7所示实施方式中，试样24在压力容纳结构变形的同时注入微流道22内。图9表示压力容纳结构26预变形并且可以被用作吸入机构的变形实施方式。使用者填充注入口25并且结构26被(手动或自动)释放以将试样24吸入空腔28内，如图10所示。
图1-10中公开的总的操作原理可以应用于更复杂的结构。图11表示包括双环路微流道52的微流体装置50的实施方式，所述微流道52包括具有泵53的第一环路52a和具有泵54的第二环路52b。第一流体块55位于第一环路52a内并且第二流体块56位于第二环路52b内。这些流体块可以是通过上述方法中的一种导入的试样或者可以是预先定位在环路内的反应物。
当第二泵54停止并且第一泵53致动时，第一流体块55如箭头所示被驱动通过环路52a。块55将如图12所示绕环路移动。由于与第二环路52b中的压力相比，泵53在块55的后面产生更高的压力并在前面产生更低的压力，因此块55不会移动到第二环路52b内。
如图13所示，可以通过断开第一泵53并致动第二泵54而使第二流体块56绕环路52b移动。将会认识到任何一个泵都可以使流体块移动通过环路之间的共用微流道。一旦第一流体块55已经移入第二环路52b内，则第二泵54可以停止并且第一泵53重新致动，但在相反方向上。这样将会驱动流体块56进入第一环路52a，如图14所示。
图11-14所示的连续操作表明闭环微流体装置如何被用于在无需任何移动部件(在铁磁流体泵的情况下)或机械阀的情况下操纵流体试样。可以构造复杂的装置(都将落入本发明的范围内)移动流体试样和反应物以进行收集、复杂处理和分析。
在图15中示意性示出了具有腔的复杂生物测定芯片。该生物测定芯片总体标示为60，并包括其中形成多个通道62和腔63的塑料主体61。下文参照结合了芯片读出装置80的芯片60的操作更详细地描述通道和腔各自的作用，如图17所示。在一些实施方式中，连接器64在芯片60和读出装置80之间传送电信号。
在图16中示出了一种实施方式的生物测定芯片详细的布置示意图。在该实施方式中芯片被构造成分析小的化学或生物试样以检测一个或多个目标物质。该芯片被构造成包括磁性收集区域70以及电活化检测区域71，所述检测区域71在该实施方式中是检测由收集区域释放的带电颗粒中的信号的电极布置。第一铁磁流体泵72使来自第一腔73的溶液移动通过多个通道例如74。第二铁磁流体泵75使来自第二腔76的另一溶液移动通过多个通道。试样在口77处导入芯片60内。
所述生物测定芯片包括多个被动的止动结构，从而可以使反应物容纳在各个腔内。一般地说，止动结构最小的横截面尺寸比第二通道最小的横截面尺寸小，足以使得相差的毛细力防止来自第一通道的流体利用毛细作用通过止动结构，并在第二通道中没有任何流体时吸入第二通道内。
在本领域中已知的是，铁磁流体泵通过在磁场的作用下移动的铁磁流体滴形成。在优选实施方式中，磁性油滴72a，75a在例如由移动的磁铁产生的外加场的作用下在腔72b，75b内移动。
下文参照具体应用更详细地描述芯片60。如上所述，芯片60操作作为闭环系统。一旦试样导入芯片60内，则对试样没有任何外部接触。铁磁流体泵操作以使试样和溶液绕芯片移动并且通过连接器采集信号。
芯片读出装置80具有容纳芯片70的容室81。连接器64与读出装置中相应的连接器82对准。当门83关闭时，可以在显示器84上得到可以进行的测试的项目单并且可以采用按钮85进行选择。当完成测试时，用过的芯片60通过按压按钮86排出。发明人期望可以置换芯片60，尽管如此可以想到利用可以再次使用的芯片。
图18表示芯片读出装置80的功能构件的示意性框图。读出装置中心是数字信号处理器或其它处理构件90。在该构件中完成所有的控制和分析过程。尽管被示为单个构件，但本领域技术人员将会认识到通常通过多个集成电路和分立构件提供所述功能。一对致动器91，92提供使油滴72a，75a沿腔72b，75b移动的原动力。在一种简单的实施方式中，致动器是在测定芯片60之下线性移动的磁铁。还可以通电产生磁场。可以想到比简单的线性运动更复杂的运动。来自检测区域71的信号经由连接器64和82进入DSP 90。可以在显示器84上得到测试结果。读出装置还可以具有用于与计算机相连以进行更详细地离线分析的外部存取端口(未示出)。
如上所述，读出装置和芯片并不局限于任何特定检测方法。读出装置可以包括其它可选择的检测装置，例如光电二极管93。在该实施方式中信号由读出装置直接读取并且不需要任何连接器64，82。
为了更清楚地理解测定芯片60的操作，参照图19-23所示的芯片布置描述一种具体的示例。芯片60初始充有在缓冲剂腔73中的缓冲剂溶液100和在清洁剂腔76中的清洁剂溶液101。油滴72a，75a分别容纳在泵腔72b，75b内。
在使用中，从读出装置的测试项目单中选取一种测试。通过在具有指示种(reporter species)和磁珠的测试瓶中混合几分钟来制备试样102，所述指示种和磁珠都涂敷有能够识别和收集试样中的分析物的化学或生物受体。该分析物被收集在磁珠和指示种之间。适当的指示种包括但不局限于树突基体(dendrimers)、乳胶珠、脂质体、胶体金、荧光材料、可视材料、生物和化学发光材料、酶、核酸、肽、蛋白质、抗体和核酸适体(aptamer)。受体可以是生物细胞、蛋白质、抗体、肽、抗原、核酸、核酸适体、酶、或其它生物受体以及化学受体。
在优选实施方式中，指示种是填充大量标记分子的脂质体，使得每个分析物分子此时间接携带大量标记分子，其在具有溶解剂的脂质体溶解之后降得到释放，从而导致直接的信号放大。存留在脂质体中合适的标记物包括荧光染料、可视染料、生物和化学发光材料、酶基片、酶、放射性材料和电活化材料。合适的溶解剂包括表面活性剂例如辛烷基吡喃型葡萄糖、十二烷基钠硫酸盐、二氧化钠胆酸盐、非离子活性剂-20、以及三硝基甲苯X-100。备选地，可以采用补充溶解。
将会认识到可以采用磁珠之外的其它收集系统并且具体制备将取决于测试特性和试样特性。此外，本发明并不局限于任何特定的测试构造并包括直接和间接的竞争性和非竞争性测定。发明人想到可利用的测试范围会随着时间而扩大。然而，为了说明设定了具体的试样制备方法。
试样102加入如图19所示的口77中。施加并压紧(104)盖103以迫使试样102通过通道105填入试样腔106。多余的试样填入废料腔107以通过排气口108排出空气。排气口108关闭并且密封的测定芯片60布置在读出装置80中。
读出装置80中的磁性致动器91致动以驱动油滴72a通过腔72b，由此迫使缓冲剂溶液100进入被动的止动结构110并通过通道111，如图20所示。缓冲剂溶液涌入试样腔106并迫使试样102流向磁性收集区域70。磁珠和脂质体颗粒109被收集在磁性收集区域70内并由缓冲剂溶液100冲洗，如图21所示。缓冲剂溶液洗掉任何粘结不牢的颗粒并由此确保产生低背景信号。
当第一磁性致动器仍然起作用时，读出装置80中的第二磁性致动器92致动以沿腔75b驱动油滴75a，由此迫使清洁剂溶液101从腔76中流入通道120(图21)内。当通道120充满清洁剂时，磁性致动器91停止。清洁剂101因此流向区域70。当清洁剂101达到磁性收集区域70时，清洁剂使脂质体爆喷(burst)(图22)。电活化带电颗粒112通过电极71回涌并且产生诊断信号(图23)。该信号由读出装置80中的DSP 90通过连接器64和连接器82接收。
铁磁流体泵72，75的操作时刻对测定芯片的操作很关键。第二泵75刚好在第一泵72的冲程结束之前起动。这样确保使带入气泡的危险降低。清洁剂进入通道131同时泵72仍然在操作，由此一些清洁剂流到缓冲剂后面并收集气泡132，如图22所示。当泵72停止时，泵75的继续操作迫使清洁剂101横过收集区域70。
检测器71被设计成适于在测定芯片60中实施的特定测试。在优选实施方式中，检测器是具有交错(互成角度配置的)电极的电极阵列，其被设计成放大检测信号，并且指示种是收集电活化标记物的脂质体。
尽管优选实施方式采用两个铁磁流体泵，但将会认识到本发明并不局限于此。图24是采用单个铁磁流体泵210的芯片200的结构图。此外，芯片并不局限于检测电活化物质。图24所示的实施方式采用光电检测技术，其中在光敏试样通过窗口212时通过读出装置中的光电二极管93对其进行检测。
与第一实施方式相同，芯片预装有缓冲剂201和反应物202。试样203被制备并导入到口204内。试样在盖207施加压力时填入气泡收集器205中，多余的试样进入废料腔206。排气口208关闭并且排气口209打开，如图25所示。铁磁流体泵210致动以通过通道221泵送缓冲剂201，由此迫使试样203横过收集区域211并进入废料腔222内，如图25所示。同时，反应物202被吸入止动结构224内。
通道例如220足够小以存在适当的表面张力。因此只要排气口209打开，试样203和缓冲剂201就会流入废料腔222内。
一旦缓冲剂201达到废料腔222则排气口209关闭。铁磁流体泵210反向，使得其迫使反应物202通过气泡收集器225和通道226到达收集区域211。反应物202与收集区域211处的颗粒反应以产生通过窗口212得到检测的化学发光。
可以预计，具体应用中需要其它铁磁流体泵设计。
已经描述了用于电检测和光电检测系统的微流体装置的应用。将会认识到本发明并不局限于任何特定检测系统，实际上如在前所述，所述装置可以仅用于存储而不用于任何检测系统。还将认识到本发明并不局限于特定的微流道数量或构造。尽管所述实施方式被描述成具有一个或两个微流道环路，但对本领域技术人员显而易见的是本发明可以扩展到不同程度地流体连接的多个环路。
整个说明书的目的是描述本发明的优选实施方式而不是要将本发明限制在任何一种实施方式或具体的特征组合。
权利要求
1.一种闭环微流体装置，包括主体在主体中形成的至少一个微流道，所述微流道形成闭合环路；至少一个可密封的输入口，用于将试样输送到所述至少一个微流道内；以及与所述至少一个微流道流体连通的至少一个泵，所述泵接收外部原动力。
2.根据权利要求1所述的闭环微流体装置，其特征在于，还包括位于主体内并与所述至少一个微流道流体连通的一个或多个活化区域。
3.根据权利要求2所述的闭环微流体装置，其特征在于，所述一个或多个活化区域中的至少一个包括适于存储试样的存储区域。
4.根据权利要求2所述的闭环微流体装置，其特征在于，所述一个或多个活化区域中的至少一个包括适于收集一种或多种试样成分的收集区域。
5.根据权利要求2所述的闭环微流体装置，其特征在于，所述一个或多个活化区域中的至少一个包括适于检测一种或多种试样成分的检测区域。
6.根据权利要求2所述的闭环微流体装置，其特征在于，所述一个或多个活化区域中的至少一个包括适于收集试样或试样成分的收集区域，并且所述一个或多个活化区域中的至少一个包括适于检测一种或多种试样成分的检测区域。
7.根据权利要求1所述的闭环微流体装置，其特征在于，还包括位于主体内并与所述至少一个微流道流体连通的一个或多个腔。
8.根据权利要求7所述的闭环微流体装置，其特征在于，所述一个或多个腔中的至少一个容纳至少一种可以在泵的作用下移动通过所述至少一个微流道的反应物。
9.根据权利要求1所述的闭环微流体装置，其特征在于，所述泵是铁磁流体泵，并且所述外部原动力是磁场。
10.根据权利要求1所述的闭环微流体装置，其特征在于，包括使所述可密封输入口与一个或多个腔以及一个或多个活化区域相连的多个微流道。
11.根据权利要求1所述的闭环微流体装置，其特征在于，所述可密封输入口将计量数量的试样输送到所述至少一个微流道内。
12.根据权利要求1所述的闭环微流体装置，其特征在于，还包括与所述可密封输入口流体连通的压力容纳结构，该压力容纳结构在试样被输送到所述至少一个微流道内时吸收压力。
13.根据权利要求1所述的闭环微流体装置，其特征在于，还包括与所述可密封输入口流体连通的吸入机构，该吸入机构将试样吸入所述至少一个微流道内。
14.根据权利要求1所述的闭环微流体装置，其特征在于，还包括一个或多个可密封废料口。
15.根据权利要求2所述的闭环微流体装置，其特征在于，所述一个或多个活化区域中的至少一个是检测来自所述试样的信号的电极。
16.根据权利要求2所述的闭环微流体装置，其特征在于，所述一个或多个活化区域中的至少一个是磁性收集区域。
17.根据权利要求1所述的闭环微流体装置，其特征在于，还包括数据传送装置。
18.根据权利要求2所述的闭环微流体装置，其特征在于，所述一个或多个活化区域中的至少一个是光电检测区域，其检测来自所述试样中的光敏颗粒的信号。
19.根据权利要求1所述的闭环微流体装置，其特征在于，包括两个相连的微流道，一个泵与每个微流道流体连通。
20.根据权利要求19所述的闭环微流体装置，其特征在于，包括位于主体内的至少两个腔，一个腔与每个微流道流体连通，其中一个腔包含缓冲剂溶液并且一个腔包含清洁剂。
21.一种在闭环微流体装置中处理试样的方法，包括以下步骤通过输入口将计量数量的所述试样吸入到在装置主体上形成的微流道内，所述微流道形成闭合环路；密封输入口以闭合所述装置；以及向泵施加外部原动力，以使试样从输入口移动到至少一个活化区域内，所述泵施加力以拉动和推动试样通过微流道。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤在第一活化区域收集试样；以及利用装置中预存储的反应物处理试样。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，还包括使外部原动力致动以将反应物从预存储腔移动到第一活化区域的步骤。
24.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤在第一活化区域收集试样；利用装置中预存储的反应物处理试样；以及在第二活化区域分析试样。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，还包括使外部原动力致动，以将反应物从预存储腔移动到第一活化区域并将试样从第一活化区域移动到第二活化区域的步骤。
26.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述第一活化区域是收集区域，并且第二活化区域是检测区域。
27.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述第一活化区域和第二活化区域联合定位成收集和检测区域。
28.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，还包括使外部原动力反向以使试样的移动方向反向的步骤。
29.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，还包括向第二泵施加外部原动力以使反应物移动通过第二微流道从而与所述试样反应的步骤。
30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，还包括向所述泵或所述第二泵施加外部原动力以使反应物从腔移动到活化区域的步骤。
31.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，还包括依次向所述泵和所述第二泵施加外部原动力以使所述试样和反应物以受控方式移动通过所述微流道和所述第二微流道的步骤。
32.一种闭环微流体装置，包括主体；在主体中形成的第一微流道，所述微流道形成闭合环路；在主体中形成并与第一微流道流体连通的第二微流道，所述第二微流道形成闭合环路；与第一微流道流体连通的一个或多个腔；与第二微流道流体连通的一个或多个腔；用于将试样输送到所述第一或第二微流道中的一个内的至少一个可密封输入口；与第一微流道流体连通并接收外部原动力以使流体移动通过所述第一微流道的第一泵；与第二微流道流体连通并接收外部原动力以使流体移动通过所述第二微流道的第二泵；以及位于主体内并与所述第一或第二微流道中的至少一个流体连通的一个或多个活化区域。
33.根据权利要求32所述的闭环微流体装置，其特征在于，包括在所述第一微流道中的缓冲剂存储腔。
34.根据权利要求32所述的闭环微流体装置，其特征在于，包括在所述第二微流道中的清洁剂存储腔。
35.根据权利要求32所述的闭环微流体装置，其特征在于，所述第一微流道和所述第二微流道具有共用流道部分。
36.根据权利要求35所述的闭环微流体装置，其特征在于，包括在所述共用流道部分中的收集区域。
37.根据权利要求36所述的闭环微流体装置，其特征在于，所述收集区域是磁性收集区域。
38.根据权利要求35所述的闭环微流体装置，其特征在于，包括在所述共用流道部分中的检测区域。
39.根据权利要求38所述的闭环微流体装置，其特征在于，所述检测区域包括检测来自所述试样的信号的电极。
40.一种用于闭环微流体装置的读出装置，所述闭环微流体装置包括主体；在主体中形成的至少一个微流道，所述微流道形成闭合环路；用于将试样输送到所述至少一个微流道内的可密封输入口；与所述至少一个微流道流体连通的至少一个泵，所述泵接收外部原动力；以及位于主体内并与所述至少一个微流道流体连通的一个或多个活化区域；所述读出装置包括容纳所述闭环微流体装置的容室；提供所述外部原动力的一个或多个致动器；与所述一个或多个活化区域中的至少一个信号连通并从中接收表示所述试样的信号的连接器；以及提供控制所述致动器的信号并分析从所述连接器接收的信号以表征所述试样的信号处理器。
全文摘要
一种闭环微流体装置具有至少一个形成在主体上的微流道(74)以及与微流道流体连通的泵(72)。该泵由外部原动力致动以推动和拉动流体通过微流道。形成与微流道流体连通的多个腔(73，76)以存储反应物。反应物在泵的作用下移动通过微流道。还在微流道上形成多个活化区域(70，71)。在活化区域进行多种反应和诊断。试样通过可密封输入口(77)导入微流道内。微流道形成闭合环路，所有所需的反应物和诊断剂容纳在闭环微流体装置内。试样完全在闭环微流道内得到处理和分析。
文档编号B01L3/00GK101031500SQ200580032736
公开日2007年9月5日 申请日期2005年9月2日 优先权日2004年9月28日
发明者塞德里克·埃米尔·弗朗索瓦·罗比约, 布雷特·托马斯·凯特尔, 克劳斯·斯特凡·德雷泽, 达利博尔·达迪奇, 查尔斯·奥盖尔斯贝·梅斯, 西蒙·乔纳森·斯彭斯 申请人:克利弗兰生物传感器私人有限公司