(57)【要約】流体サンプルを操作するための、微小流体アセンブリ（９８）、システム、および方法が提供される。アセンブリは、弾性変形可能なカバー層（１０４）およびより低い弾性で変形可能な基剤（１００）を備える。この方法は、カバー層が元に戻る場合に、新たな連絡が、このアセンブリにおいて、カバー層と基材との間で生じるように、そして／または新たなバリア壁が形成されるように、カバー層を介して基材を変形させる工程を包含する。この方法を実施するためのシステムもまた、提供される。
2005534044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体操作アセンブリであって、以下：
基材層；
該基材層に形成された第一の凹部；
該基材層に形成された第二の凹部；
該第一の凹部と該第二の凹部との間に介在する中間壁であって、該中間壁の部分は、第一の弾性を有する変形可能な材料から形成される、中間壁；および
弾性変形可能なカバー層であって、該カバー層は、該第一の凹部を覆い、そして該第一の弾性より大きい第二の弾性を有し、ここで、該弾性変形可能なカバー層は、該中間壁が非変形状態にある場合に、該中間壁に接触し、そして該弾性変形可能なカバー層は、該中間壁が変形状態にある場合に該中間壁と接触せず、これによって、該第一の凹部と第二の凹部との間に流体連絡を形成する、弾性変形可能な壁、
を備える、流体操作アセンブリ。
【請求項２】
前記基材層が、対向する第一の表面および第二の表面を備え、該第一の表面は、前記弾性変形可能なカバー層に面し、そして該アセンブリは、該第二の表面と接触する基部層をさらに備える、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記第一の凹部が、前記基材層を通る穴であり、そして前記第一の凹部が、前記基部層によって少なくとも部分的に規定されている、請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項４】
流体操作アセンブリであって、以下：
基材層；
該基材層に形成された第一の凹部であって、該第一の凹部は、第一の凹部分および第二の凹部分を備え、該第一の凹部は、対向する壁表面部分によって少なくとも部分的に規定されており、該対向する壁表面部分のうちの少なくとも１つが、第一の弾性を有する第一の変形可能材料を含み、該第一の凹部部分および該第二の凹部部分は、該第一の変形可能な材料が非変形状態にある場合に、互いに流体連絡する、第一の凹部；ならびに
第二の弾性を有する弾性変形可能なカバー層であって、該第二の弾性は、該第一の弾性より大きく、該カバー層は、少なくとも、該第一の凹部部分を覆い、該第一の変形可能な材料を含む該対向する壁表面部分は、該第一の凹部部分と該第二の凹部部分との間に介在するバリア壁を形成して、該バリア層が変形状態にある場合に、該第一の凹部部分と該第二の凹部部分との間の流体連絡を防止するように変形可能である、弾性変形可能なカバー層、
を備える、流体操作アセンブリ。
【請求項５】
前記基材層が、対向する第一の表面および第二の表面を備え、該第一の表面は、前記弾性変形可能なカバー層に面し、そして前記アセンブリは、該第二の表面と接触する基部層をさらに備える、請求項４に記載のアセンブリ。
【請求項６】
前記第一の凹部が、前記基材層を通る穴であり、そして前記第一の凹部が、前記基部層によって少なくとも部分的に規定されている、請求項５に記載のアセンブリ。
【請求項７】
アセンブリの２つの凹部の間に流体連絡を形成する方法であって、該アセンブリは、以下：
基材層；
該基材層に形成された第一の凹部；
該基材層に形成された第二の凹部；
該第一の凹部と該第二の凹部との間に介在する中間壁であって、該中間壁の部分は、第一の弾性を有する変形可能な材料から形成される、中間壁；および
弾性変形可能なカバー層であって、該カバー層は、該第一の凹部を覆い、そして該第一の弾性より大きい第二の弾性を有し、ここで、該弾性変形可能なカバー層は、該中間壁が非変形状態にある場合に、該中間壁に接触し、そして該弾性変形可能なカバー層は、該中間壁が変形状態にある場合に該中間壁と接触せず、これによって、該第一の凹部と第二の凹部との間に流体連絡を形成する、弾性変形可能な壁、
を備え、
該方法は、以下：
該アセンブリの該弾性変形可能なカバー層を、変形器と接触させる工程であって、該接触させる工程は、該中間壁に隣接する該弾性変形可能なカバー層を弾性的に変形させ、そして該中間壁を変形させる、工程；および
該変形器を、該弾性変形可能な材料層との接触から離す工程であって、その結果、該第一の凹部と第二の凹部との間に流体連絡が生じる、工程、
を包含する、方法。
【請求項８】
アセンブリの２つの凹部部分の間の流体連絡を遮断するためのバリアを形成する方法であって、該アセンブリは、以下：
基材層；
該基材層に形成された第一の凹部であって、該第一の凹部は、第一の凹部分および第二の凹部分を備え、該第一の凹部は、対向する壁表面部分によって少なくとも部分的に規定されており、該対向する壁表面部分のうちの少なくとも１つが、第一の弾性を有する第一の変形可能材料を含み、該第一の凹部部分および該第二の凹部部分は、該第一の変形可能な材料が非変形状態にある場合に、互いに流体連絡する、第一の凹部；ならびに
第二の弾性を有する弾性変形可能なカバー層であって、該第二の弾性は、該第一の弾性より大きく、該カバー層は、少なくとも、該第一の凹部部分を覆い、該第一の変形可能な材料を含む該対向する壁表面部分は、該第一の凹部部分と該第二の凹部部分との間に介在するバリア壁を形成して、該バリア層が変形状態にある場合に、該第一の凹部部分と該第二の凹部部分との間の流体連絡を防止するように変形可能である、弾性変形可能なカバー層、
を備え、
該方法は、以下：
該弾性変形可能なカバー層を、変形器と接触させる工程であって、該接触させる工程は、該第一の変形可能な材料に隣接する該弾性変形可能なカバー層を弾性的に変形させ、そして該第一の変形可能な材料を変形させ、該バリア壁を形成する、工程、
を包含する、方法。
【請求項９】
微小流体操作システムであって、該システムは、流体操作アセンブリ、アセンブリ支持プラットフォーム、アセンブリ変形器、および位置決めユニットを備え、ここで：
該流体操作アセンブリは、以下：
基材層；
該基材層に形成された第一の凹部；
該基材層に形成された第二の凹部；
該第一の凹部を該第二の凹部から分離する中間壁であって、該中間壁の部分は、第一の弾性を有する第一の変形可能な材料から形成される、中間壁；および
弾性変形可能なカバー層であって、該カバー層は、該第一の弾性より大きい第二の弾性を有し、該第一の凹部を覆い、ここで、該弾性変形可能なカバー層は、該中間壁が非変形状態にある場合に、該中間壁に接触し、そして該弾性変形可能なカバー層は、該中間壁が変形状態にある場合に該中間壁と接触せず、これによって、該第一の凹部と第二の凹部との間に流体連絡を形成する、弾性変形可能な壁、
を備え、
該変形器は、少なくとも１つの接触表面を備え、該接触表面は、該第一の変形可能な材料より変形に対して耐性であり；そして
該位置決めユニットは、該流体操作アセンブリが該アセンブリ支持プラットフォーム上にある場合に、該変形器を、該流体操作アセンブリに対して位置決めし、その結果、該変形器が、該中間壁の該第一の変形可能な材料を、該弾性変形可能な材料の層を介して変形させ、該第一の凹部と第二の凹部との間に流体連絡を形成するように押し付けられ得るように適合されている、
微小流体操作システム。
【請求項１０】
前記アセンブリが、１つ以上のさらなる凹部をさらに備え、該さらなる凹部は、１つ以上のさらなる中間壁によって、少なくとも前記第一の凹部および第二の凹部から分離されている、請求項９に記載の微小流体操作システム。
【請求項１１】
前記アセンブリが、前記基材層に形成された１つ以上のさらなる凹部をさらに備え、該１つ以上のさらなる凹部の各々が、少なくとも部分的に、前記第一の変形可能な材料を含むそれぞれの対向する壁表面部分によって規定されている、請求項９に記載の微小流体操作システム。
【請求項１２】
前記システムで処理されるサンプルの生成物を分析するための分析器をさらに備える、請求項９に記載の微小流体操作システム。
【請求項１３】
前記弾性変形可能なカバー層が、前記基材層に接触する接着剤層を備える、請求項９に記載の微小流体操作システム。
【請求項１４】
微小流体操作システムであって、該システムは、流体操作アセンブリ、アセンブリ支持プラットフォーム、アセンブリ変形器、および位置決めユニットを備え、ここで：
該流体操作アセンブリは、以下：
基材層；
該基材層に形成された第一の凹部であって、該第一の凹部は、第一の凹部分および第二の凹部分を備え、該第一の凹部は、対向する壁表面部分によって少なくとも部分的に規定されており、該対向する壁表面部分のうちの少なくとも１つが、第一の弾性を有する第一の変形可能材料を含み、該第一の凹部部分および該第二の凹部部分は、該第一の変形可能な材料が非変形状態にある場合に、互いに流体連絡する、第一の凹部；ならびに
第二の弾性を有する弾性変形可能なカバー層であって、該第二の弾性は、該第一の弾性より大きく、該カバー層は、少なくとも、該第一の凹部部分を覆い、該第一の変形可能な材料を含む該対向する壁表面部分は、該第一の凹部部分と該第二の凹部部分との間に介在するバリア壁を形成して、該バリア層が変形状態にある場合に、該第一の凹部部分と該第二の凹部部分との間の流体連絡を防止するように変形可能である、弾性変形可能なカバー層、
を備え、
該変形器は、少なくとも１つの接触表面を備え、該接触表面は、該第一の変形可能な材料より変形に対して耐性であり；そして
該位置決めユニットは、該流体操作アセンブリが該アセンブリ支持プラットフォーム上にある場合に、該変形器を、該流体操作アセンブリに対して位置決めし、その結果、該変形器が、該第一の変形可能な材料を、バリア壁に変形させ、該バリア壁が、該第一の凹部と第二の凹部との間の流体連絡を遮断するように押し付けられ得るように適合されている、
微小流体操作システム。
【請求項１５】
前記アセンブリが、前記基材層に形成された１つ以上のさらなる凹部をさらに備え、該さらなる凹部は、前記第一の変形可能な材料を含む中間壁によって、前記第一の凹部から分離されている、請求項１４に記載の微小流体操作システム。
【請求項１６】
前記システムで処理されるサンプルの生成物を分析するための分析器をさらに備える、請求項１４に記載の微小流体操作システム。
【請求項１７】
前記弾性変形可能なカバー層が、前記基材層に接触する接着剤層を備える、請求項１４に記載の微小流体操作システム。
【請求項１８】
前記変形器が、前記アセンブリに別々に接触する２つ以上の接触表面を備える、請求項１４に記載の微小流体操作システム。
【請求項１９】
微小流体操作システムであって、該システムは、流体操作アセンブリ、アセンブリ支持手段、変形のための手段、および位置決めのための手段を備え、ここで：
該流体操作アセンブリは、以下：
基材層；
該基材層に形成された第一の凹部；
該基材層に形成された第二の凹部；
該第一の凹部を該第二の凹部から分離する中間壁であって、該中間壁の部分は、第一の弾性を有する第一の変形可能な材料から形成される、中間壁；および
弾性変形可能なカバー層であって、該カバー層は、該第一の弾性より大きい第二の弾性を有し、該第一の凹部を覆い、ここで、該弾性変形可能なカバー層は、該中間壁が非変形状態にある場合に、該中間壁に接触し、そして該弾性変形可能なカバー層は、該中間壁が変形状態にある場合に該中間壁と接触せず、これによって、該第一の凹部と第二の凹部との間に流体連絡を形成する、弾性変形可能な壁、
を備え、
該変形のための手段は、少なくとも１つの接触表面を備え、該接触表面は、該第一の変形可能な材料より変形に対して耐性であり；そして
該位置決めのための手段は、該流体操作アセンブリが該アセンブリ支持手段によって支持されている場合に、該変形のための手段を、該流体操作アセンブリに対して位置決めし、その結果、該変形のための手段が、該中間壁の該第一の変形可能な材料を、該弾性変形可能な材料の層を介して変形させ、該第一の凹部部分と第二の凹部部分との間に連絡を形成するように押し付けられ得るように適合されている、
微小流体操作システム。
【請求項２０】
微小流体操作システムであって、該システムは、流体操作アセンブリ、アセンブリ支持手段、変形のための手段、および位置決めのための手段を備え、ここで：
該流体操作アセンブリは、以下：
基材層；
該基材層に形成された第一の凹部であって、該第一の凹部は、第一の凹部分および第二の凹部分を備え、該第一の凹部は、対向する壁表面部分によって少なくとも部分的に規定されており、該対向する壁表面部分のうちの少なくとも１つが、第一の変形可能材料を含み、該第一の凹部部分および該第二の凹部部分は、該第一の変形可能な材料が非変形状態にある場合に、互いに流体連絡する、第一の凹部；ならびに
少なくとも該第一の凹部分を覆う弾性変形可能なカバー層であって、該第一の変形可能な材料を含む該対向する壁表面部分は、該第一の凹部部分と該第二の凹部部分との間に介在するバリア壁を形成して、該バリア層が変形状態にある場合に、該第一の凹部部分と該第二の凹部部分との間の流体連絡を防止するように変形可能である、弾性変形可能なカバー層、
を備え、
該変形器は、少なくとも１つの接触表面を備え、該接触表面は、該第一の変形可能な材料より変形に対して耐性であり；そして
該位置決めユニットは、該流体操作アセンブリが該アセンブリ支持手段上にある場合に、該変形器を、該流体操作アセンブリに対して位置決めし、その結果、該変形器が、該第一の変形可能な材料を、バリア壁に変形させ、該バリア壁が、該第一の凹部と第二の凹部との間の流体連絡を遮断するように押し付けられ得るように適合されている、
微小流体操作システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本願は、米国特許法第１１９条第（ｅ）項の下で、以前に出願された米国仮特許出願番号６０／３９８，８５１および同６０／３９８，９４６（両方とも２００２年７月２６日出願）；ならびに米国特許出願番号１０／３３６，２７４（２００３年１月３日出願）からの優先権の利益を主張し、これらは全て、その全体が本明細書中に参考として援用される。
【０００２】
（分野）
本教示は、微小流体デバイス、ならびにこのようなデバイスを使用する方法およびシステムに関する。本教示はまた、微小サイズの量の流体および流体サンプルを操作するか、処理するか、または他の様式で変化させるデバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
（背景）
微小流体デバイスは、流体サンプルを操作するために有用である。多数の流体サンプルを同時に処理し得る微小流体デバイス、これらのデバイスの方法、およびこれらのデバイスを処理するためのシステムに対する要求が、存在し続けている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（要旨）
種々の実施形態に従って、１つ以上の中間壁によって分離された２つ以上の凹部を有する流体操作アセンブリが提供される。この中間壁は、変形可能な材料（例えば、弾性変形可能な材料）であり得、この中間壁は、変形されて、２つ以上の凹部の間に流体連絡を生じ得る。この中間壁が弾性変形可能である場合、この中間壁は、より低い弾性を示す材料、すなわち、カバー層と同程度には弾性変形しないか、またはカバー層と同程度に迅速に弾性的に元に戻らない材料から作製され得る。種々の実施形態に従って、弾性変形可能なカバー層は、上記凹部の少なくとも１つを覆い、そして中間壁が非変形状態にある場合に、この中間壁に接触する。弾性変形可能なカバー層は、中間壁が変形状態にある場合に、中間壁に接触しないように設計され得る。
【０００５】
種々の実施形態に従って、２つ以上の凹部部分を備える流体操作アセンブリが提供され、この凹部は、変形可能な非弾性材料を含む対向する壁表面部分によって、少なくとも部分的に規定される。凹部部分は、変形可能な非弾性材料が非変形状態にある場合に、互いに流体連絡する。変形可能な非弾性材料を含む対向する壁表面部分は、変形されて、２つの凹部部分の間にバリア壁を生じ得る。このバリア壁は、２つの凹部部分の間の流体連絡を防止し得る。弾性変形可能なカバー層が、この凹部の少なくとも一部を覆い、そして少なくとも凹部全体を覆い得る。弾性変形可能なカバー層は、バリア壁が形成される場合に、このバリア壁に接触し得る。種々の実施形態は、このようなアセンブリおよび種々の他の構成要素を備えるシステムを提供する。
【０００６】
種々の実施形態に従って、アセンブリの弾性変形可能なカバー層に接触して中間壁を変形させる、変形器が提供され得る。次いで、この変形器は、弾性変形可能な材料層との接触から離され得、これによって、この層が元に戻って、中間壁によって分離される凹部の間に流体連絡を生じる。種々の実施形態に従って、この変形器は、凹部の側壁部分を変形させて、凹部の２つの部分を分離するバリア壁を形成し得る。
【０００７】
中間壁を変形させて、覆われた基材の２つ以上の凹部の間に流体連絡を生じるための方法もまた、提供される。この方法は、アセンブリの弾性変形可能なカバー層に接触し、そして変形したカバー層の下にある中間壁を変形させる工程を包含する。
【０００８】
種々の実施形態に従って、本明細書中に記載されるアセンブリおよび変形器を使用して、２つの凹部部分の間の流体連絡を遮断するためのバリア壁を形成するための方法が、提供される。本明細書中に記載されるようなアセンブリの、変形可能な非弾性材料の対向する壁表面部分を有する２つ以上の陥凹部分が変形されて、バリア壁を形成する方法が提供される。弾性変形可能なカバー層が、陥凹部分の、少なくとも一部分を覆い、ここで、少なくとも変形可能な弾性材料から作製される対向壁表面が、バリア壁を形成するように変形可能である。このバリア壁は、好ましくは、変形状態にある場合に、凹部の少なくとも２つの部分の間に形成され、そして凹部の少なくとも２つの部分の間の流体連絡を遮断する。この方法は、弾性変形可能なカバー層を変形器と接触させる工程、および変形可能な非弾性材料を非弾性的に変形させてバリア壁を形成する工程、次いで、このカバー層を弾性的に元に戻す工程を包含する。その結果は、カバー層と変形後のバリア壁との間の接触であり得る。
【０００９】
種々の実施形態に従って、微小流体操作システムが提供され、このシステムは、流体操作アセンブリ、アセンブリ支持プラットフォーム、アセンブリ変形器、および位置決めユニットを有し、ここで、この位置決めユニットは、変形器を、流体操作アセンブリに対して位置決めするように適合される。流体操作アセンブリが、アセンブリ支持プラットフォーム上にある場合、変形器は、弾性変形可能な材料の層を介して、変形可能な非弾性材料を変形させるように押し付けられ、第一の凹部と第二の凹部との間に流体連絡を形成し得る。
【００１０】
これらおよび他の実施形態は、添付の図面の図およびその説明を参照して、より十分に理解され得る。当業者によって認識される改変は、本開示の一部とみなされる。
【００１１】
本教示の他の種々の実施形態は、本明細書の考慮ならびに本明細書中に記載される教示および以下の詳細な説明の実施から、当業者に明らかになる。本明細書および実施例は、例示のみであるとみなされ、そして本教示の新の範囲は、他の種々の実施形態を包含することが意図される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（特定の実施形態の詳細な説明）
図１ａは、２つの凹部１０６および１０７が基材層１００に形成されており、そして変形可能な材料から形成される中間壁１０８によって分離されている実施形態に従う、微小流体アセンブリ９８の上面図である。この中間壁の材料は、非弾性的に変形可能であっても、弾性的に変形可能であってもよい。
【００１３】
中間壁の材料が弾性変形可能である場合、この材料は、カバー層の材料より低い弾性で変形可能（低い弾性を有し得る）であり得るか、またはカバー層の材料ほど迅速には弾性的に元に戻り得ず、これによって、このカバー層は、中間壁の材料より迅速に、変形から回復し得るかまたは元に戻り得る。従って、カバー層と中間壁との両方が弾性変形可能であるが異なる程度である場合、カバー層は、中間壁材料より迅速に変形から元に戻り得、従って、これらの第二ギャップが提供され得、このギャップは、流体連絡のための開口部として機能し得る。限定ではなく例示の目的で、中間壁の材料は、非弾性的に変形可能であるように以下で記載される。
【００１４】
図１ｂは、図１ａの線１ｂ−１ｂに沿って見た、図１ａに示されるアセンブリ９８の断面側面図である。アセンブリ９８はまた、弾性変形可能なカバー層１０４、および基材１００と弾性変形可能なカバー層１０４との間に配置された感圧性接着剤層１０２を備える。凹部１０６は、図１ｂに示されるように、側壁１１６および１１８、ならびに底壁１１４によって、少なくとも部分的に規定される。非変形状態において、中間壁１１８は、界面１０３において、感圧性接着剤１０２と接触し、そしてこの接着剤によって密封される、頂部表面を有する。
【００１５】
図２ａは、中間壁形成工程の開始後およびこの工程の間に配置される、変形器１１０を変形させて接触する、図１ａに示されるアセンブリ９８の上面図である。図２ｂは、図２ａに示されるアセンブリ９８および変形器１１０の、図２ａの線２ｂ−２ｂに沿って見た断面側面図であり、変形器１１０の接触表面１４７が中間壁１０８の方へと進められ、そしてこの中間壁を変形させているのを示す。図３ａは、図１ａに示されるアセンブリの上面図であるが、ここで、中間壁は、変形器の中間壁との接触に続く変形状態にある。図３ｂは、変形器１１０を備える、図３ａに示されるアセンブリ９８の断面側面図であり、ここで、アセンブリ９８は、図３ａの線３ｂ−３ｂに沿って見られている。図３ｂは、変形器１１０の接触表面が中間壁１０８から引き戻され、部分１１２を変形状態に残しているのを示す。
【００１６】
図２ｂに見られ得るように、変形器１１０は、カバー層１０４、感圧性接着剤層１０２、および中間壁１０８を変形させる。中間壁１０８は、変形器の変形力に取って代わられ、そして１１１において示されるように、膨らみ始める。変形器１１０がアセンブリ９８との接触から離された後に、弾性変形可能なカバー層１０４および感圧性接着剤層１０２は、元に戻って、それらの元の配向に戻るが、中間壁１０８の非弾性的に変形可能な材料は、変形力の除去後に変形したままであり、その結果、中間壁１０８は、下に押された変形された部分１１２を与えられる。感圧性接着剤層１０２を含む弾性変形可能なカバー層１０４の、中間壁１０８の変形した部分１１２に隣接する部分は、変形した部分１１２と接触せず、その結果、通過通路１０９が形成され、凹部１０６と１０７との間での流体連絡を可能にする。
【００１７】
種々の実施形態に従って、このアセンブリは、ディスク形状、カード形状であり得るか、あるいは他の任意の適切かまたは適当な形状を有し得、特定の形状は、特定の用途に適切に適合可能である。このデバイスは、一連のほぼ線状に延びるチャンバを提供するように形成さえ得、これは、本発明の実施形態に従って、互いに流体接続され得る。例えば、一連の凹部が、種々の実施形態に従って、アセンブリに提供され得、これによって、向心力がこのアセンブリに適用され、流体サンプルを、一連のチャンバの１つからその一連の引き続くチャンバへと、向心力によって移動させ得る。例えば、半径方向に延びる一連のチャンバを有するディスク形状のデバイスが、種々の実施形態に従って、提供される。
【００１８】
このアセンブリは、技術者によって便利に処理されるような大きさにされ得、そして例えば、約１インチ〜約１０インチの長さを有し得る。一連のチャンバの数または所望される構成に依存して、このアセンブリは、任意の適切な大きさを有し得る。ディスク形状のアセンブリは、約１インチ〜約１２インチ、例えば、約４インチ〜約５インチの直径を有し得る。このアセンブリは、任意の適切な圧亜を有し得る。この厚さは、いくつかの実施形態に従って、約０．５ミリメートル（ｍｍ）〜約１センチメートル（ｃｍ）であり得る。約２インチ〜約５インチの長さ、および約１インチ〜約３インチの幅、ならびに約１ｍｍ〜約１ｃｍの厚さを有する、カード形状の矩形のデバイスが、例示的である。
【００１９】
アセンブリの基材層は、材料の単一層、材料のコーティングされた層、多層材料、およびこれらの組み合わせを含み得る。例示的な基材は、硬質プラスチック材料（例えば、ポリカーボネートコンパクトディスク）の単一層基材から作製される。
【００２０】
このアセンブリのため、特に、基材、基部層、凹部を備える層、またはこれらの任意の組み合わせのために使用され得るプラスチックとしては、ポリカーボネート、ポリカーボネート／ＡＢＳブレンド、ＡＢＳ、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレンオキシド、アクリル、ポリブチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートとのブレンド、ナイロン、ナイロンのブレンド、およびこれらの組み合わせが挙げられる。特に、ポリカーボネート基材が使用され得る。この基材は、例えば、ポリアルキレン材料、フルオロポリマー、シクロオレフィンポリマー、またはこれらの組み合わせを含み得る。基材のために１つの特に有用な材料は、ＺＥＯＮＥＸ（ＺＥＯＮ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎから入手可能なシクロオレフィンポリマー）である。
【００２１】
基材全体は、非弾性的に変形可能な材料を含み得るか、または少なくともこの基材は、非弾性的に変形可能な中間壁を備える。いくらかの弾性が、中間壁によって示され得るが、この中間壁は、好ましくは、この中間壁が分離する２つの凹部の間の流体連絡を可能にするために十分に変形され得る。種々の実施形態に従って、このアセンブリの基材は、６０℃と９５℃との間での繰り返しの温度の熱サイクリング（例えば、ポリメラーゼ連鎖反応において使用されるような）に耐え得る材料（例えば、ガラスまたはプラスチック）を含み得る。さらに、この材料は、アセンブリを通して流体サンプルの操作を達成するために必要な力（例えば、アセンブリ内でサンプルをスピンおよび操作するために必要な向心力）に耐えるために十分に強靱であるべきである。
【００２２】
この基材層は、凹部を備える層を支持し、そしてこの層に接触する、１つ以上の基材層を備え得る。この凹部を備える層とは、そこを通して穴が形成された層であり得、そして基部層は、凹部を備える層に接触し、そして基材の凹部の貫通孔の底壁を規定するために備えられ得る。この基材は、アセンブリと同じ寸法を有し得、そしてアセンブリの大きさの大部分を構成し得る。
【００２３】
種々の実施形態に従って、アセンブリは、弾性変形可能なカバー層を備え、このカバー層は、凹部を備える基材層の、この基材層の一部分が変形される領域を少なくとも覆う。例えば、このカバー層は、直列に整列された複数のチャンバの任意の数、またはこれらのチャンバの全てを覆い得る。このカバー層は、１つ以上のチャンバ、入口ポート、管などを、部分的に覆い得る。カバー層は、弾性特性を有し得、この弾性特性は、変形器が中間壁に接触して変形させる場合に、このカバーが一時的に変形されることを可能にする。一旦、変形器が、アセンブリとの接触から離れると、この非弾性的に変形された中間壁は、この中間壁の変形によって連絡状態にされた２つ以上の凹部の間での流体移動を可能にするために少なくとも十分な時間にわたって、変形状態のままである。中間壁の非弾性的に変形可能な材料は、ある程度弾性であり得るが、その場合、変形後、少なくとも約５秒間、例えば、少なくとも約６０秒間、少なくとも部分的に変形されたままであるべきである。中間壁は、１０分間以上変形されたままであり得るか、または永続的に変形可能であり得る。
【００２４】
弾性変形可能なカバー層は、他方で、中間壁より大きい弾性を有し、そして変形後、その元の状態に実質的に戻り得、これによって、２つ以上の凹部の間での流体連絡の形成を生じる。弾性変形可能なカバー層は、中間壁の変形によって連絡された、下にある凹部の間での流体連絡を達成するために十分な程度まで、多かれ少なかれ、元の配向に戻り得る。しかし、弾性変形可能なカバー層は、必ずしも、完全に弾性でなければならないわけはなく、その変形した距離の約２５％より大きい、例えば、その変形した距離の約５０％より大きい距離を元に戻るために十分に弾性であるべきである。例えば、弾性変形可能なカバー層が、下にある中間壁に最初は接触している表面を有し、そしてこの接触領域において、この中間壁に向かう方向へ１．０ｍｍの距離押し下げられるように変形される場合、弾性変形可能なカバー層は、その接触領域において、変形後に、変形した下にある中間壁から離れる方向に、少なくとも約０．２５ｍｍの距離を元に戻り得る。弾性変形可能なカバー層は、このカバー層が変形後にその元の配向の約１００％まで元に戻ることを可能にする弾性を有し得る。
【００２５】
弾性変形可能なカバー層は、基材層がそうであり得るように、化学的に抵抗性であり得、そして不活性であり得る。弾性変形可能なカバー層は、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応の間に必要とされ得るような約６０℃と約９５℃との間での繰り返しの熱サイクリングに耐え得るように選択され得る。任意の適切な弾性変形可能なフィルム材料（例えば、エラストマー材料）が使用され得る。カバー層の厚さは、カバー層が、カバー層の下方の中間壁３２を再成形するために必要とされるように、変形器によって変形されるために十分であるべきである。このような変形の元で、弾性変形可能なカバー層４２は、切れたり壊れたりするべきではなく、そして下にある中間壁を変形させた後に、その元の配向に実質的に戻るべきである。
【００２６】
ＰＣＲテープ材料が、弾性変形可能なカバー層としてか、または弾性変形可能なカバー層とともに使用され得る。ポリオレフィンフィルム、他のポリマーフィルム、コポリマーフィルム、およびこれらの組み合わせた、例えば、弾性変形可能なカバー層のために使用され得る。
【００２７】
このカバー層は、その全体の幅または長さにわたって屈曲するか、あるいは局所的に屈曲または変形する、半剛性のプレートであり得る。このカバー層は、約５０マイクロメートル（μｍ）〜約１００μｍの厚さを形成し得、そして膠層は、使用される場合、約５０μｍ〜約１００μｍの厚さを形成し得る。
【００２８】
膠層または接着剤層（例えば、図１ａ〜６ｂに示される層１０２または１２２）は、任意の適切な従来の接着剤であり得る。例えば、感圧性接着剤が使用され得る。シリコーン感圧性接着剤、フルオロシリコーン感圧性接着剤、および他のポリマー性感圧性接着剤が、膠層１０２のために使用され得る。熱シール接着剤が使用され得、そしてヒータ（例えば、加熱棒）で加熱され得、その結果、この熱シールは、開口部または連絡を充填して、例えば、弁を閉じ得るかまたは連絡を閉じ得る。このヒータは、微小流体デバイスを処理するためのシステムまたは装置に組み込まれ得る。このヒータは、微小流体デバイスにおいてＰＣＲチャンバを過熱するために使用されるヒータと同じヒータであっても、異なるヒータであってもよい。種々の実施形態に従って、このアセンブリにおいて、接着剤層は使用されない。
【００２９】
この接着剤層は、任意の適切な厚さを有し得、そして好ましくは、サンプル、所望の反応、またはアセンブリを通して処理されるサンプルの処理のいずれにも、不利に影響を与えない。接着剤層は、下にある非弾性的に変形可能な材料よりも、弾性変形可能なカバー層に対して接着し得、そして弾性変形可能なカバー層と共に元に戻り得る。
【００３０】
種々の実施形態に従って、この中間壁は、この中間壁が分離する最も深い凹部の深さとおよそ等しい高さを有し得る。中間壁の頂部は、このアセンブリの、凹部を備える層の頂部表面と同一平面であり得る。この中間壁は、均一な厚さの基材層に凹部を形成することによって形成され得、これによって、これらの２つの形成された凹部の間に、中間壁が生じる。この中間壁は、非変形状態において、弾性変形可能な層と接触し、そしてこのカバー層と液密シールを形成するために十分な高さのものであり得、これによって、この中間壁によって分離された２つの凹部の間での流体連絡を防止する。この中間壁は、変形可能な材料で全体が作製され得るか、または弾性変形可能な材料である一部分のみを含み得る。種々の実施形態に従って、この中間壁の一部分のみが変形して、この中間壁が分離する２つの凹部の間に流体連絡を引き起こす。
【００３１】
種々の実施形態に従うアセンブリは、中間壁によって分離された２つ以上の凹部またはチャンバ、ならびにこれらの凹部またはチャンバにアクセスするための入口ポートおよび／または出口ポートを備え得る。入口ポートおよび出口ポートは、このアセンブリの頂部表面を通してか、このアセンブリの底部表面を通してか、このアセンブリの側縁部を通してか、このアセンブリの端縁部を通してか、基材を通して、カバー層を通してか、またはこれらの特徴の組み合わせを通して、提供され得る。例えば、このアセンブリは、弾性変形可能なカバー層を通り、そしてこのアセンブリの第一のチャンバと連絡する入口ポートを備え得る。このアセンブリは、弾性変形可能なカバー層を通り、そしてこのアセンブリの第二のチャンバと連絡する出口ポートを備え得る。この入口ポートは、サンプルを、毛管作用によって、重力によって、高圧または向心力のような力によってなどで、第二のチャンバに充填するために設計され得る。出口ポートは、気体を第二のチャンバから排気することが可能であるように設計され得、この気体は、第二のチャンバに入るサンプルによって置き換えられる。出口ポートは、例えば、毛管作用、ピペッティング、重量により誘導される廃液、向心力のような力、高圧などによって、第二のチャンバからのサンプルの抽出を可能にするように設計され得る。抽出は、例えば、抽出されたサンプルのさらなる分析のため、またはアセンブリの再使用のために、有用であり得る。
【００３２】
種々の実施形態に従って、非弾性的に変形可能な壁部分を有する凹部を代わりに備えるか、またはさらに備えるアセンブリが提供され、この壁部分は、変形して、凹部の２つの部分の間の連絡を遮断するバリアを作製し得る。凹部の側壁全体、またはこの側壁の一部分のみが、非弾性的に変形可能な材料を含み得る。このような実施形態は、図４ａ〜６ｂに例示される。このような特徴を含む実施形態は、中間壁によって分離された少なくとも２つの凹部を備える種々の実施形態を参照して、上で議論されたものと同じ材料、ならびに同じ寸法および形状から作製され得る。
【００３３】
図４ａは、基材が２つの陥凹部分に分割され得る凹部からなる実施形態に従う、微小流体アセンブリの部分切り取り上面図である。
【００３４】
図４ｂは、図４ａの線４ｂ−４ｂに沿って見た、図４ａに示されるアセンブリの断面側面図である。
【００３５】
図５ａおよび５ｂは、対向する壁表面部分の変形工程の開始に配置されている変形器、および変形可能な対向する壁表面部分の方へと進んでいる変形器の接触表面を示す。
【００３６】
図６ａおよび６ｂは、変形器の、対向する壁表面部分との接触後の、図４ａに示されるアセンブリを示す。
【００３７】
図４ａ〜６ｂにおいて、アセンブリ１１９は、基材１２０、感圧性接着剤層１２２、弾性変形可能なカバー層１２４、凹部１２６、および凹部側壁１３８を備える。図５ａおよび５ｂに最もよく見られ得るように、変形器１３０が使用され、そして２つのほぼ円錐形の接触表面１３３および１３５を有する、閉鎖ブレードの設計を備える。図５ｂに示されるように、変形器１３０は、接触表面１３３および１３５が、非弾性的に変形可能な基材１２０の、凹部１２６の反対側の領域で変形するように位置決めされる。図４ａから６ｂに示される実施形態において、基材１２０全体は、非弾性的に変形可能な材料（例えば、ポリカーボネート）から作成され、そして凹部１２６の側壁１３８は、全体が、非弾性的に変形可能な材料から作製される。種々の実施形態に従って、コーティング（図示せず）が、凹部１２６の側壁１３８に塗布されて、例えば、表面張力特性に影響を与え得るか、側壁１３８を化学的に耐性にし得るかもしくは化学的により耐性にし得るか、側壁１３８を不活性にし得るかもしくはより不活性にし得るか、または側壁１３８の１つ以上の物理的特徴、機械的特徴、または化学的特徴を他の様式で変化させ得る。
【００３８】
図１ａ〜３ｂを参照して記載された、類似の構成材料、寸法、および他の特性が、図４ａ〜６ｂの実施形態に対して適用される。
【００３９】
図５ｂに示されるように、標識されない矢印は、変形器１３０が、アセンブリ１１９に向かって進む方向を示す。完全な前進および変形工程の完了後に、変形器１３０およびアセンブリ１１９は、互いから離され、そして図６ａおよび６ｂに示されるような変形したアセンブリを生じる。変形器１３０の接触表面１３３および１３５（図５ｂ）は、基材１２０に２つの窪み１３４および１３７を形成するように、アセンブリ１１９を変形させる。窪み１３４および１３７の形成は、各窪みが他方へと向かう方向での、非弾性的に変形可能な基材１２０の非弾性膨らみ変形を生じる。１３４および１３７の押し付けを引き起こすことから生じる変形は、バリア壁１３２の変形を引き起こし、これは、凹部１２６の第一の部分１４０と、凹部１２６の第二の部分１４２との間の流体連絡を遮断する。図６ｂに見られ得るように、バリア壁１３２を形成するための変形の後に、付着された感圧性接着剤層１２２を備える弾性変形可能なカバー層１４２が、それらのもとの配向に弾性的に元に戻り、これによって、バリア壁１３２が、感圧性接着剤層１２２に接触して、これらの間に流体型の密封を生じ、これは、凹部１２６の２つの部分１４０および１４２の間の流体連絡を遮断する。
【００４０】
種々の実施形態に従って、このアセンブリは、一連のチャンバを備え得、これらのチャンバは、変形方法に従って、隣接するチャンバと流体連絡させられ得るか、または隣接するチャンバからブロックされ得る。このアセンブリは、線状の一連の複数のチャンバを備え得、これらのチャンバは、必要に応じて、隣接するチャンバとの間の連絡を接続し、そしてブロックするために、異なる大きさのチャネルを備え得る。これらのチャンバ、チャネル、または両方は、各々独立して、空であり得るか、反応物、試薬、溶液、もしくは他の物質を充填され得るか、または例えば、濾過媒体および／もしくはフリットを提供され得る。このアセンブリは、このアセンブリは、各一連の反応チャンバのための入口またはエントランスポートを備え得、そして複数の反応チャンバを備え得る。例示的なアセンブリは、４８個または９６個の反応チャンバを備え得、各一連が、独立した入口ポートを有する。各一連のチャンバのための１つ以上の出口ポートが、このアセンブリに、例えば、種々の実施形態に従って、一連の処理または反応が一連を通して行われる前またはその後に、提供または形成され得る。例示的な構成としては、一連のチャンバを通してサンプルを分割するためのスプリッタを備え、これによって、サンプルの一部分が、第一の流路に沿って流れ続け、そして順方向配列決定反応を含み、そしてサンプルの残りの部分が、第二の流路を辿り、そして逆方向配列決定反応を含む。このような分離構成において、順方向配列決定された生成物および逆方向配列決定された生成物の分析のために、２つのそれぞれの出口ポートが、生成物収集ウェルに提供され得る。種々の実施形態に従う一連の種々のチャンバは、大きさおよび容量が異なり得る。例えば、精製チャンバは、配列決定チャンバより長い長さおよびより大きい容量を有し得、そしてポリメラーゼ連鎖反応チャンバは、順方向配列決定チャンバおよび逆方向配列決定チャンバの容量の２倍の容量を有し得る。ＰＣＲチャンバは、種々の実施形態に従って、一連に提供され得、ここで、ＰＣＲチャンバは、核酸配列の所望の増幅を可能にするために十分なＰＣＲ試薬を予め充填される。
【００４１】
一連のチャンバは、１つ以上の精製チャンバを、例えば、ＰＣＲチャンバの下流でありかつ１つ以上の配列決定チャンバの前での精製に備え得る。さらなる実施形態または代替の実施形態は、１つ以上の精製チャンバが、一連のチャンバにおける１つ以上のそれぞれの配列決定反応チャンバの下流に提供されるアセンブリを提供する。配列決定反応チャンバが提供される場合、これらは、所望の順方向配列決定反応、逆方向配列決定反応、または順方向配列決定反応と逆方向配列決定反応との両方、あるいは一群の反応を可能にする、配列決定反応の反応剤を備え得る。他の予め充填される成分としては、緩衝液、マーカー化合物、プライマー、および当業者によって適切であると認識される他の成分が挙げられ得る。
【００４２】
異なるレベルおよび層のチャネルおよびチャンバが、種々の実施形態に従うアセンブリに備えられ得る。例えば、基材において異なる高さまたはレベルを横切る流路を備える、段になったマルチチャネルアセンブリが提供され得る。段になった３チャネルの一連を備えるアセンブリが、図３１を参照して説明される。図３１は、種々の実施形態に従う例示的なデバイスを通る、例示的な流路の斜視図である。図３１は、概略的に示される開始ウェルから概略的に示される終止ウェルへと操作される流体の流路を示す、概略図である。図３１に見られ得るように、この流路は、開始ウェルから、低いチャネルを通り、管を上昇し、そして上のチャネルを通り、管を下がり、そして第二の低いチャネルを通って、終止ウェルへの流体の流れを含む。
【００４３】
種々の実施形態に従って、種々の実施形態に従うアセンブリを支持するための支持体、および支持されたアセンブリに接触し、そしてこのアセンブリの少なくとも１つの中間壁、少なくとも変化可能な側壁、またはこれらの任意の組み合わせを変形させる変形器を備える。このシステムは、このアセンブリの変形されるべき領域を、変形器と位置合わせするための、位置決めユニットを備え得る。正確な位置決め駆動システムが使用されて、変形器およびアセンブリが互いに対して移動することを可能にし得、その結果、変形されるべきアセンブリの特徴が、変形器と整列され、そして位置合わせされる。
【００４４】
種々の実施形態に従って、この変形器は、種々の形状のいずれか（例えば、非弾性的に変形可能な材料に窪みを残す形状であり、これは、アセンブリの２つの凹部または陥凹部分の間に流体連絡を生じるか、またはこの流体連絡を閉ざすバリア壁を生じる）を有し得る。変形器は、変形工程においてアセンブリに接触する場合にアセンブリの２つの凹部を分離する中間壁を変形させることによって、これらの２つの凹部の間に連絡を形成し得る、開口ブレード設計を有し得る。例えば、まっすぐな縁部、チゼルエッジ、または尖ったブレードの設計が、２つの凹部の間で流体連絡を達成するための谷またはチャネルを形成するために使用され得る。
【００４５】
実施形態に従って、変形器は、１つ以上の特徴を備え、これらの特徴は、凹部の非弾性的に変形不可能な側壁を、バリア壁に変形させる。例えば、流体連絡チャネルの反対側でアセンブリに接触する２つの先端を有する変形器は、これらの変形器の先端に隣接するチャネルの側壁を変形させるために使用され得、これによって、変形から生じる凹部の２つの部分の間に、ダムまたはバリア壁を形成する。
【００４６】
この変形器は、例えば、両方が閉じた特徴および開いた特徴を有し得、これらは一緒になって、連絡を同時に遮断し、そして単一の変形作用で、新たな連絡を形成し得る。
【００４７】
種々の実施形態に従うシステムは、種々の変形器（例えば、１つ以上の開放ブレード変形器、および１つ以上の閉鎖ブレード変形器５０）を備え得る。このようなシステムは、少なくとも１つの一連のチャンバを備え、これらのチャンバの１つ以上が別のものと流体連絡しており、そしてこれらの凹部の１つ以上がバリア壁によって別のものから分離されている、処理アセンブリと組み合わせて使用され得る。種々のシステムについてのさらなる詳細は、以下に記載される。
【００４８】
種々の実施形態に従って、少なくとも１つの中間壁によって分離された少なくとも２つの凹部を有するアセンブリの、２つの凹部の間に流体連絡を形成するための方法が提供される。この方法は、中間壁を非弾性的に変形させて、少なくとも２つの凹部の間に流体連絡を形成する工程を包含する。より具体的には、この方法は、このアセンブリの弾性変形可能なカバー層を変形器に接触させる工程、ならびにこのアセンブリおよび変形器を、弾性変形可能なカバー層を通して変形器で中間壁を変形させるために十分な力の下で接触させる工程を包含する。中間壁の非弾性変器の後に、変形器が弾性変形可能なカバー層との接触からはなされ、そしてこの弾性変形可能なカバー層が、その元の変形前の形状に戻る。このアセンブリの得られる構造が、これによって変化し、弾性変形可能なカバー層と、下にある変形された中間層との間に、空間を生じる。中間壁が非変形状態にある場合に、この中間壁は、弾性変形可能なカバー層と接触して、液密シールを形成し得る。
【００４９】
種々の実施形態に従って、種々の実施形態に従うアセンブリの２つの陥凹部分の間の流体連絡を遮断するために、バリア壁を形成するための方法が提供される。このような方法に従って、これらの２つの陥凹部分の少なくとも１つは、非弾性的に変形可能な材料によって部分的に規定されるか、または非弾性的に変形可能な材料から作製される側壁を有し、この材料は、このアセンブリの２つの陥凹部分の間のバリア壁の形状に変形され得る。このような実施形態に従って、閉鎖ブレード構成が、変形器とともに使用されて、バリア壁の形成を引き起こし得る。このバリア壁は、凹部の対向する側壁の変形によってか、または２つの連絡する陥凹部分の少なくとも１つの陥凹部分の変形によって、作製され得る。
【００５０】
種々の実施形態に従って、このアセンブリが変形されて流体連絡を形成するか、またはバリア壁を形成した後に、変形されたアセンブリは、製品（例えば、反応製品または精製製品）を達成するために、処理または加工され得る。一連のチャンバの種々のチャンバ内の流体または他の成分の流れを制御する方法は、例えば、向心力、電気力（例えば、電気泳動もしくは電気浸透において使用されるもの）、圧力、減圧、重力、遠心力、毛管作用、または他の任意の適切な流体操作技術、あるいはこれらの組み合わせによって実施され得る。流体操作工程の結果として、操作された流体は、例えば、熱サイクリング条件下でのポリメラーゼ連鎖反応によって、特定された熱条件下での配列決定反応によって、精製によって、そして／または処理の任意の組み合わせによって、新たに入れられるチャンバ内で反応し得る。
【００５１】
種々の実施形態に従って、流体操作アセンブリ、アセンブリ支持体、変形器、および位置決めユニットを有する流体操作システムが提供される。この流体操作アセンブリは、本明細書中に記載されるアセンブリのいずれであってもよく、例えば、基材層、この基材層に形成された少なくとも２つの凹部、および少なくとも１つの中間壁を有するアセンブリでありえ、ここで、この中間壁は、第一の凹部および第二の凹部を分離し、そしてこの中間壁は、変形可能な非弾性材料を含む。この変形器は、カバー層を間に挟んでこのアセンブリの表面に接触し、このカバー層は、中間壁の変形可能な非弾性材料よりも、変形に対してより抵抗性である。位置決めユニットは、流体操作アセンブリがアセンブリ支持体によって維持されている場合に、変形器を流体操作アセンブリに対して位置決めするように適合されており、その結果、この変形器は、変形可能な非弾性材料を変形させるように押し付けられ、第一の凹部と第二の凹部との間に流体連絡を形成し得る。
【００５２】
さらなる特徴は、流体操作アセンブリ、アセンブリ支持プラットフォーム、変形器、および位置決めユニットを有する微小流体操作システムであり、ここで、この流体操作アセンブリは、基材層、およびこの基材層に形成される少なくとも１つの凹部を有し、この凹部は、このアセンブリの非変形状態において、互いに流体連絡している。この凹部は、変形可能な非弾性材料を含む１つ以上の凹部壁表面によって、少なくとも部分的に規定される。
【００５３】
このシステムは、変形器が、変形可能な非弾性材料を変形させて、第一の凹部部分と第二の凹部部分との間にバリア壁を形成することを可能にするように、構成され得る。例えば、バリア壁が変形状態にある場合に、部分の間での流体連絡を防止し得るバリアが作製され得る。
【００５４】
変形器は、変形可能な非弾性材料より変形に対してより抵抗性である、１つ以上の接触表面を有し得る。このシステムの位置決めユニットは、流体操作アセンブリがアセンブリ支持プラットフォーム上にある場合に、この流体操作アセンブリに対して変形器を位置決めするように適合され得る。この変形器は、閉鎖ブレードを備え得、そして変形可能な非弾性材料を、バリア壁に変形させるために押し付けられるように操作され得る。このバリア壁は、このアセンブリの２つの陥凹部分の間の流体連絡を遮断するために十分な寸法であり得る。
【００５５】
このシステムは、変形器と、アセンブリ支持体によって支持されるアセンブリとの相対配置を制御するための、適切な制御ユニットを備え得る。この制御ユニットは、プログラム可能なソフトウェア、ハードウェア、または両方を備え得、これは、位置決めを制御し得、変形器の変形作用を制御し得、そしてアセンブリ支持体によって支持されるアセンブリへの流体操作力の付与を制御し得る。例えば、この制御ユニットは、回転およびこのアセンブリに対する向心力の付与（回転の開始、回転の停止、および作動期間の間の回転の速度が挙げられる）を制御し得る。位置合わせシステムを備える適切な制御器は、例えば、ＰＣＴ公開番号ＷＯ９７／２１０９０およびＷＯ９９／３４９２０（これらは、その全体が本明細書中に参考として援用される）に教示されている。このようなエレクトロニクスは、単一のユニットに収容され得、そしてこのユニットが、例えば、加熱デバイス、向心力デバイス、支持体、および当業者によって認識されるような他の構成要素と共に、アセンブリに収容され得る。
【００５６】
制御ユニットはまた、種々の実施形態に従うアセンブリを通しての流体流れの種々の流路の間を選択的に決定するために、制御可能であり得る。種々の実施形態に従う方法工程の全てまたは多くは、この制御ユニットによって制御され得る。この制御ユニットは、例えば、スピニング工程、変形工程、加熱工程、変形工程、精製工程、およびサンプル収集工程のような一連の工程を連続して実施するように、プログラムされ得る。
【００５７】
上記種々の実施形態において、変形器、位置決めユニット、およびアセンブリ支持プラットフォームは、それぞれ、種々の他の変形するための手段、位置決めするための手段、およびアセンブリを支持するための手段によって置き換えられ得る。
【００５８】
種々の実施形態に従って、本明細書中に記載されるようなアセンブリにおいて、サンプルまたは反応生成物を分析するか、配列決定するか、検出するか、またはさらに処理するか、プロセシングするか、もしくは操作する装置を備え得る、システムが提供される。使用され得る種々の分析器、検出器、およびプロセッサとしては、以下が挙げられ得る：分離デバイス（電気泳動デバイス、電気浸透デバイス、またはクロマトグラフィーデバイスが挙げられる）；分析デバイス（核磁気共鳴（ＮＭＲ）デバイスまたは質量分析デバイスが挙げられる）；可視化デバイス（オートラジオグラフィーデバイスまたは蛍光デバイスが挙げられる）；記録またはデジタル化デバイス（カメラ、パーソナルコンピュータ、電荷結合素子、またはｘ線フィルムが挙げられる）；あるいは上記装置の任意の組み合わせ。
【００５９】
本明細書中に記載されるようなシステムの使用を包含する、例示的な方法の実施形態において、サンプルは、以下のように処理され得る。第一に、サンプル試薬または戦場溶液が、本明細書中に記載されるようなアセンブリの入口ポートまたは入口チャンバに分配され得る。分配は、プロセスの間の任意の適切な時点で（例えば、プロセスの開始時に）、ロボットによってか、または手動で達成され得る。サンプルアクセスホールが提供され得る。このアセンブリは、流体サンプルを、１つのチャンバから隣接するチャンバへと、流体連絡を通して移動させるために、スピンされ得る。スピンは、流体を強制的に精製媒体に通すために使用され得る。種々のチャンバの間の流体連絡が、本明細書中に記載される変形工程を介して、選択的に開閉され、流体の移動または流体の単離を行い得る。流体の混合は、種々の手段によって（例えば、外部超音波アクチュエータによってか、またはステッパモータを振動させることによって）達成され得る。時間および温度の制御が提供され、その結果、このアセンブリは、インキュベーション期間に供され得る。加熱要素および冷却要素が、温度制御ユニットの一部として提供され得る。
【００６０】
この方法はまた、本明細書中に記載されるようなアセンブリにおいて処理された生成物を、本明細書中に記載されるような方法およびシステムを使用して検出する工程を包含し得る。検出は、本明細書中に記載されるシステムによってか、または種々の独立した検出システムのいずれかを実装することによって、達成され得る。
【００６１】
処理された流体は、アセンブリに貯蔵され得るか、保存され得るか、またはこのアセンブリから、例えば、ピペッティングもしくは洗浄によって取り出され得る。
【００６２】
図７は、流体連絡が形成され得る実施形態に従う、変形器および基材の斜視図である。図７に示されるように、種々の実施形態に従う変形器のための開放ブレード１４４が、提供される。この開放ブレード１４４の開放ブレード設計は、開放ブレード１４４で変形された基材１６に示されるような、ｖ字型凹部、谷、通過通路、または流体連絡１５０を形成するために使用され得る。図７に示される実施形態において、流体連絡１５０の側壁１４８は、基材１４６を構成するものと同じ非弾性的に変形可能な材料から作製される。
【００６３】
図７の開放ブレード１４４は、種々の大きさを有し得る。例えば、開放ブレード１４４は、約１ミリメートルの厚さ、約３ｍｍの長さを有し得、そして変形器接触表面縁部１４５は、約５０マイクロメートルの半径で丸くされ得る。
【００６４】
図８は、変形器が、この変形器を微小流体操作システムに固定するための複数のねじを有する実施形態に従う、システムに設置された変形器の斜視図である。
【００６５】
図８は、接触表面１５３、ならびに接触表面１５３に通じるテーパ状縁部１５５および１５７を有する、開放ブレード１５２を示す。ブレード１５２は、ブレード支持体に設定され得、例えば、このブレード支持体は、位置決めユニットと一体的であり、そしてレール１５６および１５９、ならびに止めねじ１５１および１５４によって、ブレード支持体で適所に保持される。
【００６６】
図９〜１１は、変形可能な非弾性材料から構成される少なくとも１つの対向する壁表面部分を有する流体連絡チャネルが、変計器から形成されたバリア壁によって遮断され得る実施形態に従う、変計器および基材の斜視図である。図９〜１１において、３つの異なる閉鎖ブレード構成１５８、１６６、および１６８が示される。各閉鎖ブレード１５８、１６６、および１６８は、内部に流体連絡１６２が形成された、非弾性的に変形可能な基材１６０の上方に配置され、そして側壁１６４を備えて示される。弾性変形可能なカバー層および感圧性接着剤層（分散される）は、単純化の目的で、図９〜１１には示されない。
【００６７】
変形の際の基材１６０の変形に起因して、この基材と、閉鎖ブレード構築物１５８、１６６、および１６８のいずれかとの接触は、膨らみ変形を生じ、これは、バリア壁を形成させ、このバリア壁によって分離される連絡１６２の２つの部分の間の連絡を遮断する。閉鎖ブレード１５８、１６６、および１６８は、種々の大きさを有し得る。例えば、図９〜１１の閉鎖ブレード１５８、１６６、および１６８のそれぞれの切断部分１５９、１６５、および１６９は、約０．２ミリメートルの厚さおよび約１ミリメートルの幅を有し得る。
【００６８】
図１２は、本明細書中に記載される実施形態に従う変形器およびシステムの斜視図であり、ここで、変形器は、複数の接触表面、およびこの変形器を微小流体操作システムに固定するための複数のねじを備える。図１２において、閉鎖ブレード設計を有する変計器１７２が示される。閉鎖ブレード設計は、それぞれの先端１７３および１７５において間隔をあけた、２つの変形ブレード１７０および１７１の組み合わせによって提供される。図１２において見られ得るように、先端１７３と１７５との間に、ギャップが存在する。変形ブレード１７０および１７１は、変形器１７２のレール１７９および１８１内に、止めねじ１７６および１７７でしっかりと保持される。第二の止めねじ１７４および１８３は、変形ブレード１７０および１７１をさらに固定するために、提供され得る。
【００６９】
図１３ａは、ある実施形態に従う、ディスク形状の流体操作アセンブリの上面図であり、基材における半径方向に延びる複数の一連の凹部を示す。図１３ｂは、図１３ａに示されるディスク形状の流体操作アセンブリの一部の拡大図である。図１３ａおよび１３ｂは、ある実施形態に従う、ディスク形状のアセンブリを示す。アセンブリ１８０は、基材１８３、感圧性接着剤層１８５、およびカバー層１８７を備える。このアセンブリは、このアセンブリを位置決めおよび／または支持ユニット（図示せず）上に配置することを容易にするための、中心穴１８８を備える。このアセンブリは、複数のｖ字型の排気入口チャンバ１８６を備え、これらの各々は、入口ポート１８９および排出排気口１９１（図１３ｂ）を備える。アセンブリ１８０は、複数の一連のチャンバを備え、１つの一連が、ｖ字型入口チャンバ１８６の各々に対応する。図１３ｂは、１つの例示的な一連のチャンバを示し、ここで、このアセンブリは、非変形状態にあり、そしてチャンバ１８４、１９３、１９５、および１９７は、各々隔離され、そして一連の他のチャンバのいずれとも流体連絡していない。図１３ｂにおいて見られ得るように、中間壁は、例えば、一連の隣接するチャンバの間の１９９に存在する。アセンブリ１８０は、本明細書中に記載されるようなシステムで処理されて、中間壁１９９を選択的に変形させ、そしてバリア壁（図示せず）を構築し、これによって、一連のチャンバを通る流体サンプルの流れを可能にする。向心力が、アセンブリ１８０をスピンさせることによって使用され、流体の、一連のチャンバを通しての半径方向の移動を引き起こし得る。
【００７０】
図１４は、ある実施形態に従う微小流体アセンブリの上面図であり、そして複数の凹部の、弾性変形可能なカバー層によって部分的にのみ覆われた、凹部を備える。図１４は、例示的な実施形態に従う例示的なアセンブリ２０１を示す。アセンブリ２０１は、非弾性的に変形可能な材料から作製される基材２００、およびカバー２０２を備える。入口チャンバ２０４が提供され、これは、カバー２０２によって部分的に覆われる。中間壁が、入口チャンバ２０４と、チャンバ２０６、２０７、および２０８との間に存在する。チャンバ２０６および２０７は、異なる試薬で満たされる。流路が何のために望まれるかに従って、サンプルが、入口チャンバ２０４に導入され得、そして本明細書中に記載される方法に従い、そして本明細書中に記載されるシステムの使用によって、チャンバ２０６、２０７、または２０６と２０７との両方の内容物と混合される。チャンバ２０６または２０７から、流体サンプルが、基材２００を変形させることなどによってチャンバ２０８に流入され、チャンバ２０８への流体連絡を生じ得る。例えば、チャンバ２０８内の流体についての観察に依存して、流体連絡は、次に、チャンバ２０８から、試薬を含むチャンバ２０９または２１１のいずれかへと形成され得るか、または真っ直ぐに、収集チャンバ２１０に入り得る。アセンブリ２０１を通るサンプルの流路の端部は、収集チャンバ２１０であり得る。このアセンブリにおける１つのチャンバから別のチャンバへと通した後に、このシステムはまた、基材２００を変形させ、これによって、下流のチャンバと上流のチャンバとの間にバリアを形成し得る。収集チャンバ２１０から、生成物が分析され得るか、さらに精製され得るか、引き続くデバイスにおいて分析するために収集され得るか、またはこれらの任意の組み合わせであり得る。
【００７１】
図１４に示されるような種々の実施形態に従って、チャンバ２０６、２０７、２０９、および２１１は、後の使用および／または分析のために、例えば、乾燥試薬、湿潤試薬、またはこの組み合わせを予め充填され得る。サンプル（図示せず）を入口チャンバ２０４に導入した後に、図１４の微小流体アセンブリは、例えば、本明細書中に記載される種々の実施形態に従うシステムで、分析され得るか、処理され得るか、または操作され得る。本明細書中に記載される実施形態に従うシステムは、例えば、反応の順序、タイミング、および／または温度を制御し得る。種々の実施形態に従うシステムはまた、検出ユニットを備え得る。入口チャンバ２０４のいずれか１つからの流体は、それぞれの一連のチャンバ２０６、２０７、２０８、２０９、２１０、または２１１を介して、力（例えば、向心力、または圧力差（例えば、ピストン、ローラ、超音波または電気化学反応もしくは化学反応によって発生されるもの）によって、移動され得る。図１４の微小流体アセンブリは、少なくとも１つのフィルタ（図示せず）またはフリット（図示せず）を備え得、これは、親和性反応によって、化合物を捕捉する。例えば、フィルタが、基材２００内またはチャンバ２０８内に包埋され得る。
【００７２】
図１５は、ある実施形態に従うなお別の微小流体アセンブリの上面図であり、そして弾性変形可能なカバー層によって覆われない凹部の一部分、および液体を含む２つの凹部を備える。図１５は、ある実施形態に従う別のアセンブリ２１３を示す。アセンブリ２１３は、基材２１２、入口チャンバ２１６、試薬を満たされたチャンバ２１８、およびカバー層２１４を備える。図１５に示されるように、種々のチャンバの数、チャンバの大きさ、チャンバに含まれる試薬、およびチャンバの構成のいずれかが、実施形態に従う種々のマトリクスを有するアセンブリを形成するために使用され得る。
【００７３】
図１５に示されるような実施形態に従う微小流体アセンブリは、例えば、チャンバ２１８内のサンプル（図示せず）の組成に基づいて色を変化させる、指示薬溶液を含み得る。指示薬溶液の色に基づいて、そのサンプルを周囲のサンプルチャンバ２１８（これは、例えば、別の異なる試薬を含み得る）の１つに送るための決定がなされ得る。この決定は、操作者によってかまたは制御装置によって選択されて自動的になされ得る。図１５に示されるような種々の実施形態に従って、先の工程が複数回繰り返され得る。
【００７４】
図１６ａは、ディスク形状の流体操作アセンブリ２２０が、支持体２２９および２５６によって保持され、そして位置決めユニット２３０に固定された変形器２５５の下方で、アセンブリ支持プラットフォーム２３１上に配置されている実施形態に従う、微小流体操作システムの斜視図である。図１６ｂは図１６ａに示される微小流体操作システムの側面図である。図１６ａおよび１６ｂに示されるシステム２２５は、種々の実施形態に従う、ディスク形状のアセンブリ２２０と組み合わせて示される。アセンブリ２２０は、モータ２５０によって駆動される回転軸の周りで回転するために、設置される。モータ２５０は、その回転軸の周りでの回転のために、アセンブリ２２０を支持するための支持プラットフォーム２５６を備える。アセンブリ２２０を支持するための支持体２２９は、マンドレル２２６を備えるオーバーヘッド支持システム２２８にさらに接続される。位置決めユニット２３０は、駆動システム２２２を備え、そして変形器２５５をアセンブリ２２０と位置合わせさせるために、変形器２５５を作動させ得る。第二の位置決めシステム２２３は、開放ブレードの形態の変形器２５４を備える。位置決めユニット２３０および２２３のうちの一方または両方が、アセンブリ２２０との正確な位置合わせのために、アセンブリ２２０に対して、案内経路に沿って移動され得る。位置決めユニットのいずれかまたは両方の正確に案内される移動を可能にするための、種々のレールおよび起動の配置２２７のいずれかが、図示されるシステムに従って提供される。
【００７５】
図１６ａおよび１６ｂにおいて、位置決めユニット２３０は、レールおよび軌道のシステム２２７に沿って移動可能であるが、また、その円筒軸の周りで回転し得、アセンブリ２２０に対する変形器２５５の位置決めをさらに生じる。図１６ｂはまた、モータ２５０が設置されるプラットフォーム２５２を示す。
【００７６】
図１７は、種々の実施形態に従う、サンプルを処理するための経路を有する微小流体アセンブリの上面図である。図１８は、図１７のアセンブリに示される経路の拡大図である。下にあるチャネル（例えば、基材の下側に形成されるチャネルであり、例えば、入口弁チャネル３０４）は、図１７の上面図には示されない。サンプルは、図１７のアセンブリ、図１８に拡大されて示される経路を通し、そして図１９〜２７に示される種々の方法工程を介して、処理され得る。アセンブリ３００を通って見られる例示的な断面は、図２８および２９に示される。処理されたアセンブリは、図２７に示される。
【００７７】
図１９は、図１７に示されるようなアセンブリを使用する方法の最初の工程の図示であり、経路が開始配向にあり、そして充填されたサンプルを含む。
【００７８】
図２０は、図１７に示されるアセンブリの経路、ならびにこの経路の、サンプルの充填および密封が行われる領域５２０の上面図である。図２１は、図１７に示されるアセンブリの経路、およびこの経路の、ポリメラーゼ連鎖反応が起こる領域５２１の上面図である。
【００７９】
図２２は、図１７に示されるアセンブリの経路、およびこの経路の、ＰＣＲ精製が行われる領域５２２の上面図である。図２３は、図１７に示されるアセンブリの経路、ならびにこの経路の、精製フリットを通しての精製ならびに順方向および逆方向での配列決定反応が行われる領域５２３の上面図である。
【００８０】
図２４は、図１７に示されるアセンブリの経路、および配列決定反応チャンバを開き、そして精製されたＰＣＲ生成物をこのチャンバに押し込むために形成された連絡の領域５２４の上面図である。図２５は、図１７に示されるアセンブリの経路、およびこの経路の、配列決定チャンバからの出口が形成され、そしてＳＲ生成物が配列決定生成物精製カラムを通して精製される領域５２５の上面図である。
【００８１】
図２６は、図１７に示されるアセンブリの経路、ならびにこの経路の、順方向配列決定反応および逆方向配列決定反応からの精製された配列決定反応生成物が、それぞれの生成物収集ウェルに押し込まれる領域５２６の上面図である。
【００８２】
図２７は、図２０〜２６に示される一連の方法工程の完了後の、図１７に示されるアセンブリの上面図である。図２８は、図１７に示されるアセンブリの図であり、そして断面線２９−２９は、図２９に示される部分断面を生じる。図２９は、図２８の線２９−２９に沿って見た断面図である。
【００８３】
図１７〜２９、ならびに図１８に示されるアセンブリ経路の最初の状態およびポリメラーゼ連鎖反応セットアップウェルとして使用され得る入口チャンバ３０２を参照して、提供される。開位置にあるＰＣＲ入口チャネルが、３０４で示される。向心力下で、ＰＣＲセットアップウェル３０２におけるサンプル投入部が、入口チャネル３０４を介してポリメラーゼ連鎖反応チャンバ３０６内へと形成され得る。図１９は、ＰＣＲセットアップウェル３０２に導入されたサンプル３０３を示し、そして図２０は、接着剤カバーテープ３３６がＰＣＲセットアップウェル３０２の頂部を密封するために使用された後の、図１９の経路を示す。サンプル３０３の充填およびテープ３３６での密封は、図２０に示される領域５２０において行われる。
【００８４】
上で言及されたように、向心力が、サンプル３０３をチャンバ３０２からＰＣＲチャンバ３０６内へと押し込むために使用される。図２１に示されるように、サンプル３０３がＰＣＲチャンバ３０６に押し込まれた後に、チャンバ３０６は、本明細書中に記載される方法に従って、入口チャンバ３０２から、変形器（図示せず）を用いて、チャンバ３０２と３０６との間にバリア壁３３８を形成することによって、密封され得る。ＰＣＲチャンバ３０６内への移動およびバリア層３３８の形成は、経路の、図２１に示される領域５２１において行われる。
【００８５】
アセンブリが、ＰＣＲチャンバ３０６内でＰＣＲのために十分な熱サイクリングに供された後に、最初にブロックされたかまたは閉じられたＰＣＲ出口チャネル３０８が、図２２に示されるように開かれ、そして向心力が、ＰＣＲ生成物をＰＣＲチャンバ３０６からＰＣＲ精製カラム３１０へと押し込むために使用され、これは、図２２に示される領域５２２において起こる。ＰＣＲ尼成物がＰＣＲ精製カラム３１０を通過するにつれて、この生成物は精製され、そしてＰＣＲ精製フリット３１２に達する。フリット３１２は、ＰＣＲ生成物を、サイズ排除または親和性反応もしくは結合反応によって、さらに精製するために使用され得る。向心力が、精製されたＰＣＲ生成物をフリット３１２に強制的に通すために使用され得、これは、図２３に示される領域５２３において起こる。
【００８６】
図２３に示されるように、２つの配列決定反応チャンバ入口チャネル３３２および３３４が、最初にブロックされたかまたは閉じられた構成で提供される。図２４に示される方法肯定において、配列決定反応チャンバ入口チャネル３３２および３３４は、変形作用に従って開き、そして向心力が使用されて、精製されたＰＣＲ生成物を、順方向配列決定反応チャンバ３１６と逆方向配列決定反応チャンバ３３０との両方に操作するために使用され、これは、経路の、図２４に示される領域５２４において行われる。図２４は、変形後の開位置での、配列決定反応チャンバ入口チャネル３３４を示す。
【００８７】
アセンブリが、順方向および逆方向の配列決定反応を引き起こす条件の曝露された後に、配列決定反応チャンバ出口チャネル３１８および３１９（これらは、最初はブロックされるかまたは閉じられる）が開かれ、これは、図２５に示される領域５２５において行われる。向心力下で、配列決定反応の生成物は、配列決定反応生成チャンバ３２０および３２８を通って流れ、そして図２６の領域５２６に示されるように、順方向配列決定反応生成物チャンバ３２４および逆方向配列決定反応生成物チャンバ３２６内に収集される。収集ウェル３２４および３２６に入る前に、精製された配列決定反応生成物はまた、図２６に示されるように、領域５２６において、それぞれ、配列決定反応精製フリット３２２および３２１に、強制的に通され得る。
【００８８】
図２７は、サンプルが通路の一連のチャンバを通して操作され、そしてサンプルから２つの配列決定反応生成物を生じた後の、図１７のアセンブリを示す。
【００８９】
図２８および２９は、図１７〜２７に示されるアセンブリの断面を示す。このアセンブリは、基材３６８、頂部カバーフィルム３６０、底部カバーフィルム３６１、ＰＣＲチャンバ３６２、下にあるチャネル３６６、接続用の管またはチャネル３６４、ならびにアセンブリおよび経路の特徴のための例示的な寸法を備える。基材３６８は、射出成形された環状オレフィンコポリマーまたはポリカーボネートを含み得る。入口チャンバおよび出口チャンバ、種々のチャンバを接続するためのチャネル、反応チャンバ、ならびに精製カラムは、基材３６８の頂部表面３６７に形成された、成形特徴であり得る。基材３６８の底部表面３６９は、機械加工または処理されて、基材３６８の内部または頂部に形成された特徴を接続するチャネルまたは経路を形成し得る。頂部カバーフィルム３６０および底部カバーフィルム３６１は、一連のチャンバを、互いから、および環境から液密シールし得る。向心力の下で、このアセンブリ内の流体は、例えば、このアセンブリの下部チャネル３６６を通って流れ得、このアセンブリの管３６４を通過し得、そして基材３６８の後部表面３６７の内部または表面に形成された、隣接するチャンバ３６２に入り得る。
【００９０】
図３０は、経路の種々のチャネルおよびチャンバを覆うフィルムカバーを備える経路を有するアセンブリの上平面図である。フィルムおよび箔は、いくつかの領域において、このアセンブリの頂部表面を形成し得、そしてこのアセンブリのチャンバまたはチャネルを密封するため、ならびに／あるいはこのフィルムまたは箔が、覆われたチャンバまたはチャネルをまた密封するか否かにかかわらず、このアセンブリの領域において熱を伝導するために、使用され得る。示されないが、環状オレフィンコポリマーまたは他の適切なフィルムカバーは、このアセンブリの底部表面に固定され得る。カバー３５０は、その表面に、シリコーン感圧性接着剤層を備え得、これは、アセンブリ３４７の頂面に接触する。図３０に示されるカバーフィルム３５２および３５３は、チャネルおよび精製カラムを覆うために、環状オレフィンコポリマーフィルムから作製され得、例えば、約０．０５ｍｍの厚さを有するコポリマーフィルムである。カバーフィルム３５４は、カバーフィルム３５０と同様に、アルミニウム箔またはアルミニウム含有ＰＣＲテープから作製され、ポリメラーゼ連鎖反応および配列決定反応チャンバを保護し得、そして効率的かつ領域にわたって均一に、熱を伝導し得る。シリコーン接着剤層を備えるアルミニウム箔フィルムカバーは、任意の適切な厚さであり得、例えば、約０．０５ｍｍの厚さであり得る。収集チャンバまたは排出ウェル３５６は、より薄い環状オレフィンコポリマーフィルムを備え得、例えば、約０．０２５ｍｍの厚さを有し得る。
【００９１】
図３２は、ある実施形態に従う、向心力、加熱、および弁操作を提供するシステム内の支持体上に設置されたアセンブリの側面図である。図３２は、種々の実施形態に従うアセンブリを処理する際に有用であり得るシステムを示す。図３２に示されるシステムは、段になったマルチチャネルアセンブリ（例えば、図３１に概略的に示されるもの）を処理するために使用され得る。
【００９２】
図３２は、上昇した位置のアセンブリ４００およびプラットフォーム４０２上の位置支持体を示す。向心力の方向、および熱サイクリングを実施するための熱が適用される領域もまた、この図において示されている。変形器４０４の例示的な位置およびこの変形器を使用する作動の方向もまた、図３２に示されている。
【００９３】
図３３〜４０ｂは、種々の実施形態に従うシステムを示す。システム４１０は、エレクトロニクスユニット４１２、回転プラテン４１４、加熱アセンブリ４１６、カバー４１８、およびエンクロージャー容器４２０を備える。デバイス４１０はまた、図３７〜４０ａに示される、アセンブリ処理ユニット３７０を備える。
【００９４】
アセンブリ処理構成要素３７０は、トレー装填ドア３７２、エレクトロニクス４１２、弁アクチュエータ３７６、ならびに２つのヒータ３７７および３７８を備える。図３９に特に示される構成要素３７０は、２つのアセンブリを同時に処理するための、２アセンブリプラテン３８０を備える。図４０ｂに示される、標識されていない矢印は、プラテン３８０をその中心軸３８６の周りで回転させることから生じる、このアセンブリに付与される向心力の方向を示す。図４０ａは、開位置でのトレー装填ドア３７２、およびこのドアに装填され、そして装填ドア３７２の閉鎖時に２アセンブリプラテン３８０によって支持される準備のできたアセンブリ３８１を示す。
【００９５】
図４１は、種々の実施形態に従う例示的な方法の工程を示す流れ図であり、この方法は、図１７に示されるようなアセンブリにおいて実施され得る。図４１は、種々の実施形態に従う、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）および配列決定反応の概略流れ図である。図４１に示される方法に従って、ＤＮＡテンプレートが、ポリメラーゼ連鎖反応に供される。次いで、精製されたＰＣＲ生成物が、２つの部分に分けられ、これらはそれぞれ、逆方向配列決定反応および順方向配列決定反応に供される。２つの配列決定反応生成物の精製後、逆方向の生成物および順方向の生成欝を、分析し得るか、さらに精製し得るか、さらに収集し得るか、または他の様式でさらに処理し得る。
【００９６】
図４２〜４７は、種々の実施形態に従う方法からの、反応物および反応生成物の流れを示し、ここで、テンプレートが、ＰＣＲを介して処理され、そして配列決定されて、逆方向配列決定反応生成物および順方向配列決定反応生成物を生成する。
【００９７】
図４２および４３は、種々の実施形態に従う方法において有用な、例示的なＰＣＲプライマーを示す。図４４および４５は、種々の方法実施形態に従うＰＣＲ工程において使用されるテンプレート、およびこのＰＣＲ工程において生じるアンプリコンをそれぞれ示す。図４６および４７は、それぞれ、種々の実施形態の方法において有用な、逆方向配列決定反応および順方向配列決定反応を示す。
【００９８】
図４２〜４７に示される方法において、プライマーは、初期増幅サイクルにおいて、テンプレートにアニーリングされ得る。２つのアンプリコン鎖が、順方向配列決定反応または逆方向配列決定反応のいずれかにおいて、Ｍ１３汎用プライマーを使用して、配列決定され得る。引き続くサイクルにおいて生成される全てのアンプリコンの３’末端は、Ｍ１３プライマー配列の相補体を、順方向配列決定反応または逆方向配列決定反応のいずれかにおいて、含む。
【００９９】
微小流体デバイスに関するさらなる詳細（例えば、幾何学的に平行な処理経路を有するデバイス、ならびにこのようなデバイスを備えるシステムおよび装置、またはこのようなデバイスを処理するためのシステムおよび装置は、米国特許出願番号１０／３３６，７０６号および１０／３３６，３３０（両方、２００３年１月３日出願であり、これらの両方が、その全体が本明細書中に参考として援用される）に記載されている。
【０１００】
当業者は、上記説明から、本教示が、種々の形態で実施され得ることを理解し得る。従って、これらの教示は、その特定の実施形態および実施例に関して記載されたが、本教示の真の範囲は、そのように限定されるべきではない種々の変化および変更が、本教示の範囲から逸脱することなくなされ得る。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１ａ】図１ａは、基材における２つの凹部が変形可能な非弾性材料から形成された中間壁によって分離されている実施形態に従う、微小流体デバイスの上面図である。
【図１ｂ】図１ｂは、図１ａの線１ｂ−１ｂに沿って見た、図１ａに示されるアセンブリの断面側面図である。
【図２ａ】図２ａは、変形器デバイスが中間壁の変形工程の開始後に配置されている、図１ａに示されるアセンブリの上面図である。
【図２ｂ】図２ｂは、変形器の接触表面が中間壁の方へと進んでいるのを示す、図２ａの線２ｂ−２ｂに沿って見た、図２ａに示されるアセンブリおよび変形器の断面側面図である。
【図３ａ】図３ａは、中間壁が、変形器が中間壁に接触した後の変形状態にある、図１ａに示されるアセンブリの上面図である。
【図３ｂ】図３ｂは、中間壁を変形状態から引き戻している変形器の接触表面を示す、図３ａの線３ｂ−３ｂに沿って見た、図３ａに示されるアセンブリの断面側面図である。
【図４ａ】図４ａは、基材が２つの陥凹部分に分割され得る凹部からなる実施形態に従う、微小流体アセンブリの部分切り取り上面図である。
【図４ｂ】図４ｂは、図４ａの線４ｂ−４ｂに沿って見た、図４ａに示されるアセンブリの断面側面図である。
【図５ａ】図５ａは、変形器が、対向する壁表面部分の変形工程の開始に配置されている、図４ａに示されるアセンブリの上面図である。
【図５ｂ】図５ｂは、変形器の接触表面が、変形可能な対向する壁表面部分の方へと進んでいるのを示す、図５ａの線５ｂ−５ｂに沿って見た、図５ａに示されるアセンブリおよび変形器の断面側面図である。
【図６ａ】図６ａは、変形器の、対向する壁表面部分との接触後の、図４ａに示されるアセンブリの上面図である。
【図６ｂ】図６ｂは、図６ａの線６ｂ−６ｂに沿って見た、図６ａに示されるアセンブリの断面側面図である。
【図７】図７は、流体連絡が形成され得る実施形態に従う、変形器および基材の斜視図である。
【図８】図８は、変形器がこの変形器を微小流体操作システムに固定するための複数のねじを有する実施形態に従う、システムに設置された変形器の斜視図である。
【図９】図９は、変形可能な非弾性材料から構成される少なくとも１つの対向する壁表面部分を有する流体連絡チャネルが、変形器から形成されるバリア壁によって遮断され得る実施形態に従う、変形器および基材の斜視図である。
【図１０】図１０は、変形可能な非弾性材料から構成される少なくとも１つの対向する壁表面部分を有する流体連絡チャネルが、変形器から形成されるバリア壁によって遮断され得る実施形態に従う、変形器および基材の斜視図である。
【図１１】図１１は、変形可能な非弾性材料から構成される少なくとも１つの対向する壁表面部分を有する流体連絡チャネルが、変形器から形成されるバリア壁によって遮断され得る実施形態に従う、変形器および基材の斜視図である。
【図１２】図１２は、変形器が、複数の接触表面、およびこの変形器を微小流体操作システムに固定するための複数のねじを有する実施形態に従う、変形器およびシステムの斜視図である。
【図１３ａ】図１３ａは、基材における半径方向に延びる複数の一連の凹部を示す実施形態に従う、ディスク形状の流体操作アセンブリの上面図である。
【図１３ｂ】図１３ｂは、図１３ａに示されるディスク形状の流体操作アセンブリの一部分の拡大図である。
【図１４】図１４は、ある実施形態に従う、複数の凹部のうちの凹部の、弾性変形可能なカバー層によって部分的にのみ覆われたものを備える、微小流体アセンブリの上面図である。
【図１５】図１５は、ある実施形態に従う、弾性変形可能なカバー層によって覆われていない凹部の部分および液体を含む２つの凹部を備える、なお別の微小流体アセンブリの上面図である。
【図１６ａ】図１６ａは、ディスク形状の流体操作アセンブリが、位置決めユニットに固定された変形器の下方でアセンブリ支持プットフォーム上に配置されている実施形態に従う、微小流体システムの斜視図である。
【図１６ｂ】図１６ｂは、図１６ａに示される微小流体操作システムの側面図である。
【図１７】図１７は、サンプルを処理するための通路を有する実施形態に従う、微小流体アセンブリの上面図である。
【図１８】図１８は、図１７のアセンブリに示される通路の拡大図である。
【図１９】図１９は、通路が開始配向にあり、そして充填されたサンプルを含む、図１８に示される通路を使用する実施形態に従う方法の最初の工程の図示である。
【図２０】図２０は、図１８に示される通路、ならびにサンプルの充填および密封が行われる、通路の領域５２０の上面図である。
【図２１】図２１は、図１８に示される通路、およびポリメラーゼ連鎖反応が起こる、通路の領域５２１の上面図である。
【図２２】図２２は、図１８に示される通路、およびＰＣＲ精製が行われる、通路の領域５２２の上面図である。
【図２３】図２３は、図１８に示される通路、ならびに精製フリットを通しての精製ならびに順方向および逆方向での配列決定反応が行われる、通路の領域５２３の上面図である。
【図２４】図２４は、図１８に示される通路、および配列決定反応チャンバを開くために連絡が形成され、そして精製されたＰＣＲ生成物を２つの配列決定チャンバ内に押し込む領域５２４の上面図である。
【図２５】図２５は、図１８に示される通路、ならびに配列決定反応チャンバからの出口が形成され、そして配列決定反応（ＳＲ）生成物がＳＲ生成物精製カラムを通して精製される、通路の領域５２５の上面図である。
【図２６】図２６は、図１８に示される通路、ならびに順方向配列決定反応および逆方向配列決定反応からの精製された配列決定反応生成物がそれぞれの生成物収集ウェルに押し込まれる、通路の領域５２６の上面図である。
【図２７】図２７は、図２０〜２６に示される一連の方法工程の完了後の、図１７に示されるアセンブリの上平面図である。
【図２８】図２８は、図１７に示されるアセンブリ、および図２９に示される部分断面図を生じる断面線２９−２９の図である。
【図２９】図２９は、図２８の線２９−２９に沿って見た断面図である。
【図３０】図３０は、アセンブリの種々のチャネルおよびチャンバの上のフィルムカバーを備える実施形態に従うアセンブリの上平面図である。
【図３１】図３１は、種々の実施形態に従う例示的なアセンブリを通る例示的な流路の斜視図である。
【図３２】図３２は、ある実施形態に従う、向心力、加熱および弁操作を提供するシステムにおける支持体上に載っているアセンブリの側面図である。
【図３３】図３３は、図２０〜２６に示される方法を実施するために、図１７に示されるような処理アセンブリのために使用され得る例示的なシステムの正面図である。
【図３４】図３４は、頂部カバーを除去された、図３３のシステムの、部分的に想像の分解図である。
【図３５】図３５は、図３３のデバイスの側面図である。
【図３６】図３６は、カバーが開いた、図３５に示されるデバイスの、部分的に想像の分解図である。
【図３７】図３７は、図３３に示されるシステムのアセンブリ装填ドアの拡大図である。
【図３８】図３８は、弁アクチュエータ、ヒータ、およびエレクトロニクスの位置を示す、図３３に示されるシステムの一部の拡大図である。
【図３９】図３９は、２アセンブリのプラテンを示すために部分的に切り取られた、図３３に示されるシステムの一部分の拡大図である。
【図４０ａ】図４０ａは、アセンブリがアセンブリ装填ドアに装填された、図３３に示されるシステムの一部分の拡大図である。
【図４０ｂ】図４０ｂは、回転プラテン上でスピンする向心力のために装填された２つのアセンブリを示すために部分的に切り取られた、図３３に示されるシステムの一部分の拡大図である。
【図４１】図４１は、図１７に示されるアセンブリのようなアセンブリにおいて実施され得る、種々の実施形態に従う例示的な方法の工程を示す流れ図である。
【図４２】図４２は、種々の実施形態に従う方法において、有用な、例示的なＰＣＲプライマーを示す。
【図４３】図４３は、種々の実施形態に従う方法において、有用な、例示的なＰＣＲプライマーを示す。
【図４４】図４４は、種々の方法の実施形態に従うＰＣＲ工程において使用されるテンプレートを示す。
【図４５】図４５は、種々の方法の実施形態に従うＰＣＲ工程から生じるアンプリコンを示す。
【図４６】図４６は、種々の方法の実施形態において有用な、逆方向配列決定反応を示す。
【図４７】図４７は、種々の方法の実施形態において有用な、順方向配列決定反応を示す。
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【国際調査報告】
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