МИКРОЖИДКОСТНОЕ УСТРОЙСТВО С ВЕНТИЛИРУЕМЫМИ МИКРОКАМЕРАМИ

1. Микрожидкостное устройство для обработки жидкого образца, при этом микрожидкостное устройство содержит:
по меньшей мере одну микрожидкостную ячейку, выполненную с возможностью вмещения жидкого образца, по меньшей мере одна микрожидкостная ячейка содержит множество микрокамер и по меньшей мере один микрожидкостный канал, соединяющий по текучей среде множество микрокамер;
при этом каждая микрокамера содержит реакционную камеру и вентиляционную камеру, реакционная камера выполнена с возможностью вмещения жидкого образца из микрожидкостного канала, а вентиляционная камера выполнена с возможностью выведения газа из реакционной камеры посредством микрожидкостного канала, когда жидкий образец протекает в реакционную камеру.
2. Микрожидкостное устройство по п. 1, отличающееся тем, что реакционная камера соединена по текучей среде с первым сегментом микрожидкостного канала и вентиляционная камера соединена по текучей среде со вторым сегментом микрожидкостного канала.
3. Микрожидкостное устройство по п. 2, отличающееся тем, что первый сегмент микрожидкостного канала по текучей среде соединяет реакционную камеру с первой микрокамерой, расположенной смежно с реакционной камерой.
4. Микрожидкостное устройство по п. 3, отличающееся тем, что второй сегмент микрожидкостного канала по текучей среде соединяет вентиляционную камеру со второй микрокамерой, расположенной смежно с вентиляционной камерой.
5. Микрожидкостное устройство по п. 1, отличающееся тем, что реакционная камера больше, чем вентиляционная камера.
6. Микрожидкостное устройство по п. 1, отличающееся тем, что реакционная камера соединена по текучей среде с вентиляционной камерой.
7. Микрожидкостное устройство по п. 1, отличающееся тем, что вентиляционная камера выполнена так, чтобы изначально предотвращать поток жидкого образца из реакционной камеры, при этом обеспечивая поток газа из реакционной камеры, когда жидкий образец протекает в реакционную камеру.
8. Микрожидкостное устройство по п. 7, отличающееся тем, что вентиляционная камера выполнена так, чтобы высвобождать поток жидкого образца из реакционной камеры, когда газ был выведен из реакционной камеры.
9. Микрожидкостное устройство по п. 1, отличающееся тем, что вентиляционная камера содержит вход, выполненный таким образом, чтобы действовать как клапан.
10. Микрожидкостное устройство по п. 1, отличающееся тем, что по меньшей мере одна микрожидкостная ячейка содержит множество микрожидкостных каналов, каждый микрожидкостный канал по текучей среде соединяет группу микрокамер.
11. Микрожидкостное устройство по п. 10, отличающееся тем, что каждый микрожидкостный канал по текучей среде последовательно соединяет группу микрокамер.
12. Микрожидкостное устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый микрожидкостный канал содержит впускной конец и выпускной конец, при этом по меньшей мере одна микрожидкостная ячейка содержит впускной канал и выпускной канал, каждый впускной конец соединяется по текучей среде с впускным каналом, а каждый выпускной конец соединяется по текучей среде с выпускным каналом.
13. Микрожидкостное устройство по п. 12, отличающееся тем, что по меньшей мере одна микрожидкостная ячейка содержит основное впускное отверстие, выполненное с возможностью вмещения жидкого образца, основное впускное отверстие по текучей среде соединено с впускным каналом.
14. Микрожидкостное устройство по п. 13, отличающееся тем, что по меньшей мере одна микрожидкостная ячейка содержит основное вентиляционное отверстие, выполненное с возможностью выведения газа из множества микрокамер, основное вентиляционное отверстие по текучей среде соединено с выпускным каналом.
15. Микрожидкостное устройство по п. 1, отличающееся тем, что реакционная камера имеет диаметр D и вентиляционная камера имеет длину L, проходящую в направлении вдоль микроканала, и ширину W, проходящую в направлении, перпендикулярном длине, вентиляционная камера выполнена таким образом, чтобы иметь отношение диаметра к ширине D/W≥2 и отношение длины к ширине L/W≥0,7.
16. Микрожидкостное устройство по п. 15, отличающееся тем, что вентиляционная камера имеет отношение длины к ширине L/W≥0,8.
17. Микрожидкостное устройство по п. 16, отличающееся тем, что вентиляционная камера имеет отношение длины к ширине L/W≥0,9.
18. Микрожидкостное устройство по п. 17, отличающееся тем, что вентиляционная камера имеет отношение длины к ширине L/W≥1.
19. Микрожидкостное устройство по п. 15, отличающееся тем, что реакционная камера имеет глубину d и отношение глубины к диаметру d/D≤2.
20. Микрожидкостное устройство по п. 19, отличающееся тем, что реакционная камера имеет отношение глубины к диаметру d/D, равное приблизительно 1,5.
21. Микрожидкостное устройство по п. 15, отличающееся тем, что реакционная камера имеет диаметр D≤600 мкм.
22. Микрожидкостное устройство по п. 21, отличающееся тем, что реакционная камера имеет диаметр D, равный по меньшей мере 60 мкм.
2
2
23. Микрожидкостное устройство по п. 1, отличающееся тем, что реакционная камера имеет глубину d, а микрожидкостный канал имеет глубину d, при этом отношение d/d глубины реакционной камеры к глубине микрожидкостного канала не превышает 2:1.
24. Микрожидкостное устройство по п. 23, отличающееся тем, что вентиляционная камера имеет глубину, которая составляет по меньшей мере 50% глубины реакционной камеры.
25. Микрожидкостное устройство для обработки жидкого образца, при этом микрожидкостное устройство содержит:
по меньшей мере одну микрожидкостную ячейку, выполненную с возможностью вмещения жидкого образца; и
микрожидкостный контур, предоставленный в по меньшей мере одной микрожидкостной ячейке, микрожидкостный контур выполнен с возможностью распределения жидкого образца внутри микрожидкостной ячейки;
при этом микрожидкостный контур содержит множество реакционных камер, по меньшей мере один микрожидкостный канал, соединяющий по текучей среде реакционные камеры, и множество микрожидкостных клапанов, связанных с множеством реакционных камер, каждый микрожидкостный клапан соединяется по текучей среде со связанной реакционной камерой;
при этом каждая реакционная камера выполнена с возможностью вмещения жидкого образца из микрожидкостного канала и каждый микрожидкостный клапан выполнен с возможностью выведения газа из соответствующей реакционной камеры посредством микрожидкостного канала, когда жидкий образец протекает в реакционную камеру.
26. Микрожидкостное устройство по п. 25, отличающееся тем, что реакционная камера расположена в микрожидкостном контуре таким образом, чтобы вмещать текучую среду из расположенного выше по потоку сегмента микрожидкостного канала, а микрожидкостный клапан расположен в микрожидкостном контуре таким образом, чтобы подавать текучую среду в расположенный ниже по потоку сегмент микрожидкостного канала.
27. Микрожидкостное устройство по п. 25, отличающееся тем, что множество реакционных камер содержит первую и вторую реакционные камеры, один из микрожидкостных клапанов расположен между первой и второй реакционными камерами.
28. Микрожидкостное устройство по п. 27, отличающееся тем, что первая реакционная камера по текучей среде соединена с микрожидкостным клапаном и микрожидкостный клапан по текучей среде соединен со второй реакционной камерой, микрожидкостный контур устроен так, чтобы направлять жидкий образец протекать из первой реакционной камеры через микрожидкостный клапан во вторую реакционную камеру.
29. Микрожидкостное устройство по п. 28, отличающееся тем, что микрожидкостный клапан выполнен с возможностью ограничения потока жидкого образца из первой реакционной камеры до тех пор, пока в первой реакционной камере не будет получен заданный объем жидкого образца.
30. Микрожидкостное устройство по п. 25, отличающееся тем, что каждый микрожидкостный клапан выполнен в виде пассивного клапана.
31. Микрожидкостное устройство по п. 25, отличающееся тем, что каждый микрожидкостный клапан образован из гидрофобного материала.
32. Микрожидкостное устройство по п. 31, отличающееся тем, что каждый микрожидкостный клапан образован из одного или более из полипропилена, полиэтилена и PTFE.
33. Способ обработки жидкого образца, при этом способ включает этапы:
(а) подачи жидкого образца в микрожидкостное устройство, содержащее множество микрокамер и по меньшей мере один микрожидкостный канал, соединяющий по текучей среде множество микрокамер, при этом каждая микрокамера содержит реакционную камеру и вентиляционную камеру, по текучей среде соединенную с реакционной камерой;
(b) направления жидкого образца в реакционную камеру каждой микрокамеры; и
(c) выведения газа из реакционной камеры посредством вентиляционной камеры, когда жидкий образец протекает в реакционную камеру.
34. Способ по п. 33, отличающийся тем, что этап (b) включает направление жидкого образца в реакционную камеру через первый сегмент микрожидкостного канала и этап (с) включает выведение газа через второй сегмент микрожидкостного канала.
35. Способ по п. 34, отличающийся тем, что этап (с) включает направление жидкого образца протекать из вентиляционной камеры во второй сегмент микрожидкостного канала.
36. Способ по п. 33, отличающийся тем, что дополнительно включает этап (d) предотвращения протекания жидкого образца в вентиляционную камеру во время этапа (с).
37. Способ по п. 36, отличающийся тем, что дополнительно включает этап (e) высвобождения жидкого образца из реакционной камеры в вентиляционную камеру, когда газ выведен из реакционной камеры.
38. Способ по п. 33, отличающийся тем, что множество микрокамер содержит первую, вторую и третью микрокамеры, соединенные по текучей среде по меньшей мере одним микрожидкостным каналом, при этом первый сегмент микрожидкостного канала соединяет по текучей среде первую и вторую микрокамеры, а второй сегмент микрожидкостного канала соединяет по текучей среде вторую и третью микрокамеры.
39. Способ по п. 33, отличающийся тем, что дополнительно включает этап (f) выполнения цифровой ПЦР на микрожидкостном устройстве после заполнения реакционных камер жидким образцом.