СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ ДЛЯ СОДЕРЖАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ

1. Изделие для удержания множества биологических образцов, содержащее:
подложку, содержащую первую поверхность и противоположную вторую поверхность, и
подложку, содержащую первую поверхность и противоположную вторую поверхность, и
множество реакционных центров в подложке, каждый из которых проходит от отверстия в первой поверхности до отверстия во второй поверхности, причем реакционные центры выполнены для создания достаточного поверхностного натяжения под действием капиллярных сил, чтобы удерживать соответствующие биологические образцы,
при этом плотность реакционных центров по меньшей мере на части одной из поверхностей составляет по меньшей мере 170 отверстий на квадратный миллиметр.
2. Изделие по п. 1, в котором по меньшей мере одна из поверхностей имеет шероховатость поверхности, характеризующуюся одной или большим количеством величин: средним арифметическим отклонением профиля (Ra), которое меньше или равно 5 нанометров, максимальной глубиной профиля впадины (Rv), которая меньше или равна 15 нанометров, максимальной высотой профиля выступа (Rp), которая меньше или равна 9 нанометров, или максимальной высотой профиля от выступа до впадины (Rt), которая меньше или равна 24 нанометров.
3. Изделие по п. 1, в котором два или больше реакционных центров выполнены в виде некруглой формы на одной из поверхностей или на каждой из поверхностей.
4. Изделие по п. 1, в котором два или больше реакционных центров выполнены в виде шестиугольной формы на одной из поверхностей или на каждой из поверхностей.
5. Изделие по п. 1, в котором реакционный центр является сквозным отверстием, лункой, углублением на одной из поверхностей, химически модифицированным пятном на одной из поверхностей, гидрофильным пятном на остальной гидрофобной поверхности.
6. Изделие по п. 1, в котором подложка выполнена в виде плоской пластины.
7. Изделие по п. 1, в котором каждая из противоположных поверхностей состоит из гидрофобного материала, а два или больше реакционных центров включают стенку, состоящую из гидрофильного материала.
8. Изделие по п. 1, в котором отверстия каждой поверхности расположены в виде плотноупакованной шестиугольной матрицы.
9. Изделие по п. 1, в котором подложка имеет толщину, меньшую или равную 300 микрон.
10. Изделие по п. 1, в котором каждый из множества реакционных центров характеризуется диаметром, меньшим или равным 60 микронам.
11. Изделие по п. 1, в котором диаметр реакционного центра из первого множества реакционных центров отличается от диаметра реакционного центра из второго множества реакционных центров.
12. Изделие по п. 1, в котором каждая из стенок двух или большего количества реакционных центров сужена между поверхностями.
13. Изделие по п. 12, в котором сужение больше чем 3 градуса.
14. Изделие по п. 1, в котором каждая из стенок двух или большего количества реакционных центров включает фаску, расположенную на одной из поверхностей или на каждой из поверхностей.
15. Изделие по п. 1, в котором по меньшей мере некоторые из реакционных центров имеют объем между противоположными поверхностями, меньший или равный 10 нанолитрам.
16. Изделие по п. 1, в котором по меньшей мере некоторые из реакционных центров имеют объем между противоположными поверхностями, меньший или равный 1 нанолитру.
17. Изделие по п. 1, в котором по меньшей мере некоторые из реакционных центров имеют объем между противоположными поверхностями, меньший или равный 100 пиколитрам.
18. Изделие по п. 1, в котором по меньшей мере некоторые из реакционных центров имеют объем между противоположными поверхностями, меньший или равный 30 пиколитрам.
19. Изделие по п. 1, в котором объем реакционного центра из первого множества реакционных центров отличается от объема реакционного центра из второго множества реакционных центров.
20. Изделие по п. 1, в котором плотность реакционных центров составляет по меньшей мере 170 отверстий на квадратный миллиметр.
21. Изделие по п. 1, в котором плотность реакционных центров составляет по меньшей мере 200 отверстий на квадратный миллиметр.
22. Изделие по п. 1, в котором минимальный промежуток между смежными реакционными центрами из множества реакционных центров меньше или равно 85 микронам.
23. Изделие по п. 1, в котором поверхности подложки имеют размеры по меньшей мере 14 миллиметров на 14 миллиметров и определяют активную площадь, содержащую множество реакционных центров и имеющую протяженность по меньшей мере 13 миллиметров на 13 миллиметров.
24. Изделие по п. 1, в котором подложка содержит по меньшей мере 20000 реакционных центров.
25. Изделие по п. 1, в котором подложка содержит по меньшей мере 30000 реакционных центров.
26. Изделие по п. 1, в котором подложка содержит по меньшей мере 100000 реакционных центров.
27. Изделие по п. 1, в котором подложка содержит по меньшей мере 1000000 реакционных центров.
28. Изделие по п. 1, в котором подложка состоит из фотоструктурируемого стеклокерамического материала.
29. Изделие по п. 1, в котором подложка состоит из кремния.
30. Изделие по п. 1, которое, кроме того, содержит опорную метку, расположенную по меньшей мере на одной из поверхностей.
31. Изделие для содержания биологических образцов для анализа, содержащее:
подложку, имеющую пару противоположных поверхностей, и
множество реакционных центров в подложке, каждый из которых проходит от отверстия в одной из противоположных поверхностей в подложке до отверстия в другой из противоположных поверхностей, при этом реакционные центры выполнены для создания достаточного поверхностного натяжения под действием капиллярных сил, чтобы удерживать соответствующие биологические образцы,
причем по меньшей мере некоторые из реакционных центров имеют объем между противоположными поверхностями, меньший или равный 1 нанолитру.
32. Устройство, содержащее:
изделие по п. 1 и
держатель, содержащий:
первую крышку, содержащую нижнюю поверхность, и вторую крышку, содержащую верхнюю поверхность,
причем изделие расположено между верхней поверхностью и нижней поверхностью,
имеется промежуток между первой поверхностью подложки и верхней поверхностью и
имеется промежуток между второй поверхностью подложки и нижней поверхностью.
33. Устройство по п. 32, которое, кроме того, содержит гелеобразный материал, расположенный в промежутках.
34. Устройство по п. 32, которое, кроме того, содержит материал PDMS, расположенный в промежутках.
35. Устройство по п. 32, в котором по меньшей мере одна из крышек содержит окно, выполненное для обеспечения оптического доступа к реакционным центрам.
36. Устройство по п. 32, в котором держатель содержит проем, расположенный перпендикулярно поверхностям, и имеющий такие размеры, которые обеспечивают прохождение подложки.
37. Устройство по п. 36, в котором проем содержит прокалываемую мембрану, которая разрушается, когда подложка вдвигается в держатель.
38. Устройство по п. 32, кроме того, содержащее:
установочное приспособление, содержащее:
U-образный корпус, выполненный, чтобы удерживать изделие для загрузки в держатель,
пару выступов, выполненных с возможностью взаимодействия с держателем при перемещении,
причем установочное приспособление выполнено для перемещения изделия в держатель.
39. Устройство по п. 38, в котором держатель содержит скребковую лопасть, выполненную таким образом, чтобы контактировать по меньшей мере с одной из поверхностей изделия во время загрузки изделия в держатель.
40. Система, включающая:
устройство по п. 32,
источник света, выполненный для создания луча возбуждения,
фотодатчик, выполненный для приема излученного света от двух или большего количества реакционных центров, когда луч возбуждения взаимодействует с биологическим раствором, содержащимся в двух или большем количестве реакционных центров,
оптическую систему, содержащую оптическую систему возбуждения, выполненную для подачи по меньшей мере части луча возбуждения к одному или большему количеству реакционных центров, и оптическую систему излучения для подачи по меньшей мере некоторой части излученного света от двух или большего количества реакционных центров к датчику.
41. Система по п. 40, кроме того, содержащая блок теплового контроля для регулирования температуры подложки или в подложке.
42. Система по п. 40, которое, кроме того, содержит микропроцессор, настроенный для выполнения одной или большего количества следующих операций:
управление источником света,
управление фотодатчиком,
управление оптическим элементом оптической системы, или
регулирование температуры одного или большего количества устройств или раствора, содержащегося внутри по меньшей мере одного из реакционных центров, или
обработка данных, полученных с помощью фотодатчика.
43. Система по п. 40, в котором фотодатчик содержит массив CCD или массив CMOS.
44. Система по п. 43, в котором фотодатчик содержит по меньшей мере 4000000 пикселей.
45. Система по п. 43, в котором фотодатчик содержит по меньшей мере 10000000 пикселей.
46. Способ изготовления изделия для содержания биологических образцов для анализа, включающий:
создание подложки, выполненной из стекла и имеющей первую поверхность и противоположную вторую поверхность,
покрывание стеклом с маской, содержащей шаблон,
пропускание ультрафиолетового луча через маску и по меньшей мере на части подложки,
воздействие коррозионно-активного агента по меньшей мере на указанные части подложки,
удаление материала для создания множества реакционных центров, проходящих от одной из поверхностей подложки до другой из поверхностей,
впоследствии воздействие на подложку ультрафиолетового луча, чтобы изменить характеристику стекла.
47. Способ по п. 46, в котором стекло является фотоструктурируемым материалом.
48. Способ по п. 46, в котором характеристика представляет собой непрозрачность стекла, а изменением является увеличение непрозрачности стекла на величину, достаточную для предотвращения передачи света, излучаемого в одном реакционном центре из множества реакционных центров, через стекло и в смежный реакционный центр из множества реакционных центров.
49. Способ по п. 46, который, кроме того, включает удаление материала с подложки на величину, достаточную для уменьшения толщины между поверхностями подложки.
50. Способ по п. 46, который, кроме того, включает нагревание подложки с реакционными центрами до температуры по меньшей мере 500 градусов Цельсия.
51. Способ по п. 46, который, кроме того, включает удаление материала из подложки на величину, достаточную для уменьшения толщины между поверхностями подложки по меньшей мере на 30% от начальной толщины между поверхностями.
52. Способ по п. 46, в котором маска выполнена в виде кварцевой пластины с шаблоном из хрома.
53. Способ по п. 46, в котором коррозионно-активным материалом является плавиковая кислота.
54. Способ по п. 46, который, кроме того, включает удаление маски перед воздействием коррозионно-активного агента по меньшей мере на часть подложки.
55. Способ изготовления изделия для содержания биологических образцов для анализа, включающий:
создание подложки, выполненной из кремния и имеющей первую поверхность и противоположную вторую поверхность,
нанесение шаблона на одну из поверхностей,
вытравливание множества лунок в первой поверхности,
удаление материала из второй поверхности для образования по меньшей мере одного сквозного отверстия из соответствующей лунки из множества лунок,
формирование шероховатости поверхности по меньшей мере на одной из поверхностей, при этом шероховатость поверхности, характеризуется одной или большим количеством величин: средним арифметическим отклонением профиля (Ra), которое меньше или равно 5 нанометров, максимальной глубиной профиля впадины (Rv), которая меньше или равна 15 нанометров, максимальной высотой профиля выступа (Rp), которая меньше или равна 9 нанометров, или максимальной высотой профиля от выступа до впадины (Rt), которая меньше или равна 24 нанометров.
56. Способ по п. 55, кроме того, включающий по меньшей мере частичное заполнение по меньшей мере одного из сквозных отверстий жидким раствором, содержащим нуклеотидную последовательность и флуоресцентный краситель.
57. Способ подготовки множества биологических образцов, включающий: создание изделия по п. 1,
создание держателя, содержащего:
первую крышку, содержащую нижнюю поверхность, и
вторую крышку, содержащую верхнюю поверхность,
проем, имеющий размеры для приема изделия,
создание установочного приспособления, содержащего:
U-образный корпус,
пару выступов, выполненных с возможностью взаимодействия с держателем при перемещении,
крепление изделия внутри U-образного корпуса,
перемещение установочного приспособления на величину, достаточную для установки изделия между крышками.
58. Способ по п. 57, кроме того, включающий в себя:
создание скребковой лопасти, выполненной так, чтобы контактировать по меньшей мере с одной из поверхностей изделия,
размещение на одной из поверхностей изделия количества жидкости, содержащей биологический образец, вносимый в реакционные центры изделия,
внесение жидкости по меньшей мере в некоторые из множества реакционных центров во время перемещения установочного приспособления, путем нанесения тонким слоем с помощью скребковой лопасти по меньшей мере на одну из поверхностей.
59. Способ по п. 57, который, кроме того, включает удаление установочного приспособления из изделия и держателя.
60. Способ по п. 57, который, кроме того, включает крепление установочного приспособления к держателю, с последующим креплением изделия в U-образном корпусе.
61. Способ по п. 57, который, кроме того, включает крепление установочного приспособления и изделия вместе в держателе.
62. Способ по п. 57, в котором по меньшей мере 99 процентов жидкого образца размещено по меньшей мере в некоторых из реакционных центров.
63. Способ по п. 57, в котором по меньшей мере 99 процентов жидкого образца получается менее чем в 95 процентах реакционных центров.