[go: up one dir, main page]

CN101855018A - 用于热隔离检定卡的腔室的设备及方法 - Google Patents

用于热隔离检定卡的腔室的设备及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101855018A
CN101855018A CN200880115863A CN200880115863A CN101855018A CN 101855018 A CN101855018 A CN 101855018A CN 200880115863 A CN200880115863 A CN 200880115863A CN 200880115863 A CN200880115863 A CN 200880115863A CN 101855018 A CN101855018 A CN 101855018A
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
assay card
passage
heated
softening temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200880115863A
Other languages
English (en)
Inventor
J·M·梁
D·M·刘
Y-M·江
C·舍姆布里
A·N·K·劳
U·乌尔曼内拉
N·P·比尔德
M·沙里亚蒂
J·C·纳斯
D·D·哈加
I·A·哈丁
J·P·弗卡拉茨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Biosystems Inc
Original Assignee
Applera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Applera Corp filed Critical Applera Corp
Publication of CN101855018A publication Critical patent/CN101855018A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502707—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the manufacture of the container or its components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/14—Process control and prevention of errors
    • B01L2200/141—Preventing contamination, tampering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0816—Cards, e.g. flat sample carriers usually with flow in two horizontal directions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/18—Means for temperature control
    • B01L2300/1805—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/18—Means for temperature control
    • B01L2300/1861—Means for temperature control using radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
    • B01L2400/0677—Valves, specific forms thereof phase change valves; Meltable, freezing, dissolvable plugs; Destructible barriers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
    • B01L7/52—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

描述了一种检定卡以及用于隔离检定卡上的腔室的设备及方法。该检定卡包括由具有软化温度的一种或多种材料(例如塑料)形成的衬底，该衬底限定与相应的反应室连通的通道。检定卡可以在通道区域上被至少加热至该软化温度。可以例如用工具(该工具可以或也可以不提供用于软化塑料的热)使发生软化的塑料变形。通过这种方式，可以使衬底的塑料至少部分阻塞通道，从而隔离反应室。本发明还涉及一种工具设备的制造方法，其中所述设备包括用于加热检定卡和使检定卡变形的销。

Description

用于热隔离检定卡的腔室的设备及方法
政府支持
本发明是根据美国空军合同No.FA7014-06-C-0017在美国政府的支持下完成的。美国政府可以在本文所述发明中拥有一定权益。
技术领域
本发明涉及用于隔离检定卡的腔室的设备及方法，更具体地涉及通过使检定卡的至少一部分软化和/或变形来隔离检定卡的腔室的设备及方法。本发明还涉及一种制造工具设备的方法，其中所述工具设备包括一个或多个用于加热检定卡和使检定卡的部分变形的工具。
背景技术
疾病的检测和监测一般采用各种类型的生物测试。由于在这一领域常常需要进行大量测试，因此通常希望减少与这些测试有关的费用和时间。常用的用于减少这种费用和时间的技术是例如在热交替处理单元或其它类似设备的每次运行期间同时测试大量的、相对小的样本。具有通过一个或多个通道向其分配流体样本的多个阱、检测室或反应室的衬底已被用于同时测试这种样本中的大量分析物，其中所述通道与所述腔室相连。这种衬底(有时被称作“微型卡”、“检定卡”或“分析盒”)允许将相对小的样本体积分配给大量(诸如96,384或更多个)可预先装载不同的分析特异性试剂的检测室。例如在第6,126,899、6,272,939号美国专利和第2004/0157343号美国专利公开文本中描述了这种衬底以及系统和使用方法。
在通道使腔室或检测室互连的衬底中，在样本处理过程中(例如在热交替处理过程中)可能会在腔室之间形成流体连通，这会交叉污染相连腔室中的反应。在本领域已经公开了多种减少交叉污染可能性的策略。例如，第6,126,899号美国专利公开了向输送通道填充附加流体(诸如矿物油或粘性聚合物溶液)以使腔室彼此分隔。第6,068,751号美国专利公开了在处理腔室之间使用阀门，所述阀门被关闭以将处理腔室相互隔开。第2004/0157343号美国专利公开文本公开了通过使各装载通道附近的衬底盖变形来密封将一系列腔室中的每一个连接于公共通道的各装载通道。盖子的变形是通过使衬底接触在与装载通道对应的位置上具有凸起或突出部的热传导块来实现的。这些凸起可以被加热以促进盖子材料的变形。
然而，用于防止腔室或检测室之间的污染的这些和其它设备及方法不能以足够安全、可靠和快速的方式进行。根据上述内容，需要一种克服先前方法的缺陷的系统及方法。
发明内容
本发明涉及一种检定卡和用于隔离检定卡上的腔室的方法。在实施例中，检定卡包括由具有软化温度的塑料形成的衬底，该衬底限定有连通第一腔室的第一通道和连通第二腔室的第二通道。该方法包括以下步骤：在第一和第二通道区域上将检定卡至少加热至软化温度；以及利用单个工具同时在第一和第二通道区域上使检定卡发生变形，使得衬底的塑料至少部分阻塞第一和第二通道。该方法还可以包括冷却发生变形的塑料的步骤。
在实施例中，加热步骤包括使衬底接触被加热的工具。使衬底接触被加热的工具还可以包括将工具插入通道，和/或接触衬底的邻近通道的区域。加热步骤可以包括向衬底施加超声波能量源。可替代地，加热步骤可以包括将光束或激光束或者被加热的空气射流引至衬底。
作为利用工具通过接触和/或压力使衬底变形的补充或替换，该变形步骤还可以在衬底的被软化区域的表面张力作用下自行发生。通过与水滴可以在表面张力作用下自行流入毛细管相同的方式，来自衬底的被软化区域的材料可以自行流入通道，而无需采用机械工具。衬底的被软化区域上的具有正确设计的特征的通道将允许表面张力在局部拉动来自衬底的材料以阻塞通道，并且在通道完全被阻塞之后自动停止填充动作。在衬底材料冷却下来之后，通道因此被永久性阻塞。这种技术的优点在于它采用了一种被动机制，因此无需工具的机械应用。
该变形步骤还可以包括允许重力使衬底的被软化区域发生变形。此外，该变形步骤还可以包括向衬底施加气动压力或真空。另外，变形步骤还可以包括移动检定卡以在衬底上引起惯性应力，衬底接着将发生变形并且流动，从而局部填充通道。通过与在容器处于运动状态时容器内的液面可以改变其形状相同的方式，可以通过让卡经历将引起惯性力且因此应力的运动，诸如旋转运动(离心运动)或直线冲击运动(滑动)，使衬底的被软化区域流入通道。
衬底和例如工具可以采用各种空间结构。例如，加热和变形步骤可以包括从衬底的直接地相邻或最近地相邻的通道的那侧加热和使检定卡变形。作为补充或替换，加热和变形步骤可以包括从衬底的与衬底的通道直接地相邻或最近地相邻的侧相对的侧加热检定卡和使检定卡变形。
根据另一实施例，本发明涉及一种用于隔离检定卡的反应室的方法。在该实施例中，检定卡包括由具有软化温度的塑料形成的衬底，该衬底具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，衬底限定有腔室，该衬底还限定有邻近第一表面且连通该腔室的通道，该衬底还在第二表面上限定有与通道的至少一部分对齐的凹陷。该腔室和通道可以用附连在衬底的第一表面上的第二层密封。该方法可以包括以下步骤：在凹陷的和通道的区域上将检定卡至少加热至软化温度；以及在凹陷区域上使检定卡发生变形，使得衬底的塑料至少部分阻塞通道。该方法还可以包括冷却发生变形的塑料的步骤。
加热和变形步骤还可以包括用被加热的工具接触和向衬底的凹陷的表面施压。作为补充或替换，加热步骤可以包括将超声波能量源、光束或激光束或者被加热的空气射流施加到衬底上的凹陷的表面。在实施例中，衬底限定有两个或更多个腔室和两个或更多个通道，每个腔室都有与之连通的相应通道，其中加热和变形步骤同时在包括两个或更多个通道的区域上加热和使检定卡变形。包括两个或更多个通道的区域可以通过接触单个被加热的工具而同时得到加热。
根据另一实施例，本发明涉及一种用于隔离检定卡腔室的方法。在该实施例中，检定卡包括由具有第一软化温度的第一材料和具有第二软化温度的第二材料形成的衬底，该衬底限定有与腔室连通的通道，第二材料邻近通道。该方法包括以下步骤：在通道区域上将检定卡至少加热至第二软化温度；以及在通道区域上使检定卡发生变形，使得第二材料至少部分阻塞通道。
第一和第二材料可以是第一和第二类型或等级的塑料，其中第一软化温度大于第二软化温度。加热步骤可以包括在通道区域上将检定卡加热至大于第二软化温度但小于第一软化温度的温度。通道也可以位于衬底的第一表面附近，衬底的第二表面与第一表面相对且包括凹陷，其中凹陷对齐通道的至少一部分。有利地，第二材料可以被设置在凹陷的和通道的相应底部表面之间，使得在第二材料被至少加热至第二软化温度时，第二材料可以发生变形从而阻塞通道。在实施例中，该方法还可以包括冷却发生变形的塑料的步骤。加热和变形步骤还可以包括用被加热的工具接触和向衬底的凹陷的表面施加压力。可替代地，第二材料可以是一薄段，其粘合在衬底的第一表面上以完成通道的形成。在该实施例中，加热和变形步骤可以包括用被加热的工具接触通道上方的第二材料，使第二材料至少部分阻塞通道。
根据另一实施例，本发明涉及一种检定卡。该检定卡可以包括由具有软化温度的塑料形成的衬底，该衬底具有第一表面和与第一表面相对的第二表面。该衬底可以限定有腔室，该衬底还限定有邻近第一表面且与腔室连通的通道。该腔室和通道可以用与衬底的第一表面附连的第二层密封。衬底还可以在第二表面上限定有与通道的至少一部分对齐的凹陷，其中当在凹陷和通道区域上将检定卡至少加热至软化温度时，检定卡在凹陷区域上被构造成发生变形以使得衬底的塑料可以至少部分阻塞通道。发生变形的塑料可以被冷却以维持对腔室的隔离。
检定卡可以被构造成通过由被加热的工具施加的热和压力发生变形。作为补充或替换，衬底可以被构造成通过施加超声波能量源、光束或激光束或者被加热的空气射流而得到加热。衬底可以限定有两个或更多个腔室和两个或更多个通道，每个腔室都有与之连通的相应通道，两个或更多个通道可以被设置成同时被加热和发生变形。两个或更多个通道可以被设置成通过接触单个被加热的工具而同时得到加热。塑料可以包括具有第一软化温度的第一区域和具有第二软化温度的第二区域，其中第一软化温度高于第二软化温度。检定卡可以被构造成在通道区域上被加热至高于第二软化温度但小于第一软化温度的温度。在实施例中，塑料的第二区域可以被设置在凹陷和通道之间，使得第二区域被构造成被至少加热至第二软化温度和可发生变形以阻塞通道。
根据又一实施例，本发明涉及一种制造工具设备的方法，该工具设备包括用于加热和使检定卡发生变形的销。该方法可以包括以下步骤：提供限定有通孔的刚性绝缘体；向绝缘体施加阻挡层，其中用与绝缘体的通孔相配的孔在阻挡层上形成图案；穿过阻挡层和刚性绝缘体装上销；剥除阻挡层以露出销；以及形成联接销的导电路径。该方法还可以包括例如通过执行各向同性的湿法蚀刻处理使销光滑和变圆的步骤。而且，形成联接销的导电路径的步骤可以包括使工具设备背侧上的金属层形成图案。
本发明的设备和方法的附加特征在下面作更详细的讨论。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的检定卡的顶视图；
图2是根据本发明的一个实施例的检定卡的侧剖视图；
图3是根据图1所示的本发明实施例的检定卡的分解透视图；
图4(a)是根据本发明实施例的检定卡的组装状态下的顶视图；
图4(b)是根据本发明实施例的检定卡的组装状态下的透视图；
图5(a)-5(d)示出了根据本发明实施例的隔离检定卡的反应室所要执行的步骤；
图6(a)-6(d)示意性示出了根据本发明实施例的、通过用被加热的工具从衬底的与通道直接地相邻或最近地相邻的侧加热检定卡和使检定卡变形来隔离反应室的方法；
图7是示意性示出根据本发明实施例的、通过施加超声波能量源来向衬底施加热的方法的侧视图；
图8示出了根据本发明的被辐射能量源加热的检定卡；
图9(a)-9(d)示意性示出了根据本发明实施例的、通过用被加热的工具从衬底的与衬底的通道直接地相邻或最近地相邻的侧相对的侧加热检定卡和使检定卡变形来隔离反应室的方法；
图10(a)-10(d)示意性示出了根据本发明实施例的、通过在衬底的不与待阻塞通道对齐的区域上用被加热的工具加热检定卡和使检定卡发生变形来隔离反应室的方法；
图11(a)和(b)示出了根据本发明实施例的、其中一个或多个工具中的每一个均可以被用于加热衬底的包括两个或更多个通道的区域和使衬底的包括两个或更多个通道的区域发生变形的结构；
图12是示意性示出根据本发明实施例的、利用被加热的工具向衬底施加热的方法的侧视图，其中衬底由多种类型或等级的塑料形成；
图13是根据本发明实施例的、包括检定卡的系统的分解透视图；
图14是示出根据本发明实施例的、可用于制造或制作工具设备的步骤的流程图；
图15(a)和(b)分别是根据图14的流程图中的步骤形成的工具设备的顶部透视图和底部透视图；
图16(a)-16(d)是侧剖视图，图16(e)是底视图，它们共同说明了根据图14的流程图中的步骤形成的工具设备；
图17(a)和(b)是提供测试结果、即Delta Rn曲线的曲线图，以说明在使用根据实施例的本发明的方法时对反应室内的温度的影响；
图18是提供测试结果、即Ct值的曲线图，以说明具有各种浓度的A型流感的PCR。样本被引24孔的检定卡，并且这些孔被热隔离。在384孔的反应盘和通销连接(pin staking)的检定卡中对相同的样本执行PCR以进行控制和比较。
图19(a)和(b)示出了用两种不同的检定(B型流感和肺炎支原体)点出的检定卡中浓度为1k拷贝/□L的B型流感的PCR。图19(a)示出了24孔的点图。图19(b)示出了在热隔离24孔的情况下由1k拷贝/mL的B型流感样本的PCR得到的Delta Rn曲线。相同的检定卡被填充，并且这些孔通过销连接隔离以便控制。
具体实施方式
根据其各种实施例的本发明涉及用于隔离检定卡的反应室的设备及方法。
图1是根据本发明实施例的检定卡10的顶视图。检定卡10可以包括一个或多个反应室18。检定卡10可以被配置成具有任意数量和构造的反应室18。在实施例中，检定卡10通常可以在例如7cm＊11cm＊0.2cm大小的卡片上含有96，384或更多个单独的反应室，其中各个反应室通常具有约1.0mμL或更小的体积。在图1所示的实例中，卡片尺寸可以为1.5”(38.1mm)＊2.0”(50.8mm)＊1mm。检定卡10中的反应室18的数量可以在例如一至数千之间随意变化，并且单个反应室的体积可以在例如0.001μL至1000μL之间变化。卡片尺寸可以在约1cm＊1cm至约25cm＊25cm之间变化。
检定卡10可以包括通过其引入样本的输入端口12。总线通道14从输入端口12开始延伸。供给通道16从总线通道14中分出，并且通入反应室18。排出通道20从反应室18延伸至排出端口22。在图1所示的实例实施例中，总线通道14延伸横跨检定卡10的宽度的很大一部分，并且具有分支点19，供给通道16中的一个或多个从分支点19中分出，通向相应的反应室18。应理解：通道和端口可以采用任何一种构造。例如，每个腔室均可以具有来自于样本进入点的独立通道，而不存在总线通道。可替代地，一个腔室可以通过流体通道直接连接另一腔室。
除了反应室、通道和端口的变化构造之外，根据本发明的各个实施例，检定卡10可以由各种不同的层形成。例如，图2是根据本发明实施例的检定卡10的侧向剖视图。检定卡10包括由例如环烯烃聚合物(COP)形成的衬底41，其具有第一表面40和与第一表面40相对的第二表面42。检定卡10还包括粘附在其第二表面42上的装衬有感压胶(PSA)的金属箔层44，箔层44由例如铝形成。在检定卡10的衬底41内部限定通道16，通道16邻近第二表面42。通道16连通相应的反应室18。可替代地，检定卡10可以由聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯或其它塑料形成。通道可以用装衬有PSA的箔片或塑料片密封。它可以借助超声波焊接、热层压、溶剂粘合和本领域已知的其它手段用另一成型或模制塑料层密封。
图3是根据本发明另一实施例的检定卡100的分解透视图。更具体地，图3示出了检定卡组件100的附加部件。如图所示，检定卡组件100包括透气隔膜142。在实施例中，透气隔膜142为疏水性的。邻近透气隔膜142的是装衬有PSA的薄膜143。在实施例中，装衬有PSA的薄膜143为疏水性的。另外，装衬有PSA的薄膜可以在两侧上均被装衬。邻近装衬有PSA的薄膜143的是由例如COP形成的衬底141。邻近衬底141的是装衬有PSA的薄膜144，薄膜144可以是例如铝箔。衬底141可以具有由此限定的通道的构造，透气隔膜142和装衬有PSA的薄膜143可以具有与对方的相应开口和衬底141的部分对齐的一个或多个开口，这将在下面进行更详细地陈述。
图4(a)和4(b)提供了检定卡100的另外的视图。具体地，图4(a)是根据本发明实施例的检定卡100的组装状态下的顶视图，图4(b)是检定卡100的组装状态下的透视图。图4(a)示出了其中透气隔膜142和装衬有PSA的薄膜143的开口可分别彼此对齐的构造。另外，图4(a)示出了其中透气隔膜142和装衬有PSA的薄膜143的开口可分别与衬底141的各个端口、通道和腔室对齐的构造。图4(b)提供了一种隐藏视图，其示出了当透气隔膜142、装衬有PSA的薄膜143、衬底141和装衬有PSA的薄膜144被对齐和组装以形成检定卡100时，这些开口会形成凹陷191，其构造和作用将在下面详细陈述。尽管检定卡100及其各层和零部件可以具有任何合适的厚度或深度，然而在实施例中，检定卡100可以具有约1mm厚，同时反应室18的深度可以约为500至700μm，通道16的深度可以约为60μm，检定卡100在凹陷191和通道16的相应的相对设置的底部表面之间的厚度可以约为240至440μm。
根据实施例，本发明还包括一种用于隔离检定卡的反应室的方法。图5(a)至5(d)示出了根据本发明实施例的隔离检定卡10的反应室18所要执行的步骤。例如，图5(a)示出了具有与反应室18连通的通道16的检定卡10。图5(b)示出了在通道16区域被加热至预定温度的检定卡，所述预定温度有利地至少是通道区域上衬底41的软化温度。具有多种可以在通道16区域上将检定卡10加热至预定温度的方法，其中一些在下面作进一步详细描述。图5(c)示出了已变形的检定卡10。具有多种可以在通道16区域上使检定卡10变形的方法，其中一些在下面作进一步详细描述。检定卡10发生变形使得衬底41的塑料至少部分阻塞通道16。有利地，检定卡10发生变形使得衬底41的塑料完全阻塞通道16，从而隔离通道16所对应的反应室18。在一些实施例中，发生变形的塑料可以被冷却以保持其发生变形的形状，以便继续阻塞通道16，使得反应室18保持被隔离，如例如在图5(d)中示出的那样。可替代地，附连在衬底41上的层44可以由温度软化塑料构成，所述塑料被热源加热，并且发生变形进入通道16，从而阻塞通道。
如上所述，具有多种可以在通道16区域上将检定卡10加热至预定温度的方法。例如，加热步骤可以包括让衬底41接触被加热的工具。图6(a)-6(d)示意性地示出了通过用被加热的工具加热和使检定卡10变形来隔离反应室18的方法。例如，图6(a)示出了具有与反应室18连通的通道16的检定卡10。图6(b)示出了被接触检定卡10的工具43加热的检定卡10。可替代地，工具43可以以不实际接触检定卡10的方式加热检定卡10。在实施例中，被加热的工具43可以被加热至约150至250℃的温度，例如从而加热软化温度为136℃的COP衬底141。本领域技术人员将理解的是：不同等级的COP和不同塑料具有不同的软化值。可以针对各种应用对温度进行优化。
工具43可以具有任何合适的形状或尺寸，其中一些在下面作进一步详细描述。而且，工具43可被加热的温度、工具43与检定卡10之间的接触持续时间、以及施加的压力值可以预设或者在加热处理期间由操作人员确定。有利地，工具形状和尺寸、温度、持续时间和施加压力等因素中的任一项或全部可以被改变以确保检定卡10至少在通道16区域上被加热至预定温度，例如至少加热到通道16区域上衬底41的软化温度。通过这种方式加热检定卡10可以使得通道16区域相比于该区域未经加热的情形更容易发生变形。
图6(c)示出了通过工具43向检定卡10施加压力而发生变形的检定卡10。在所示实施例中，工具43被直接置于通道16上方，工具43的运动(如箭头A所示)垂直于检定卡10的表面42。应认识到：可使检定卡10在通道16区域上发生变形的方式可以通过改变工具43相对于通道16的接触位置、工具的运动方向、施加的压力值以及其它因素来改变。在图6(c)所示的实施例中，检定卡10发生变形，使得衬底41的塑料完全阻塞通道16。如图6(d)所示，发生变形的衬底41的塑料可以被冷却，从而维持对通道16的阻塞。
同样，还应认识到：在本发明中可以根据多种因素改变加热检定卡10的加热源或工具的相对位置。例如，在实施例中，加热源或工具作用在衬底的与直接地相邻或最近地邻近通道16的表面(其可以是顶部或底部表面，这取决于通道的位置)相对的第一表面上。图9(a)-9(d)示意性地示出了通过作用在衬底的与直接地相邻或最近地相邻的通道16的表面相对的第一表面上的被加热的工具加热检定卡10和使检定卡10变形来隔离反应室18的方法。例如，图9(a)示出了具有与反应室18连通的通道16的检定卡10，其中通道16位于检定卡10的底部表面附近。图9(b)示出了被工具43加热的检定卡10，其中工具43接触检定卡10的顶部表面上的凹陷191的表面，凹陷191与通道16的一部分对齐。在所示实施例中，工具43的形状或尺寸允许其伸入凹陷191。应认识到：工具43可以采用任何合适的尺寸和形状。
图9(c)示出了通过向检定卡10施加压力的工具43发生变形的检定卡10。在所示实施例中，工具43被直接置于通道16的凹陷191上方，工具43的运动(如箭头A所示)垂直于检定卡10的表面42。在图9(c)示出的实施例中，检定卡10发生变形，使得衬底41的塑料完全阻塞通道16。如图9(d)所示，发生变形的衬底41的塑料被冷却以便维持对通道16的阻塞。图9(d)用点线示出了隐藏的通道16的未通过工具43发生变形和阻塞的部分。
存在多种可将热量施加到衬底上的其它方法。例如，在实施例中，加热步骤包括应用超声波能量源。图7是示意性说明通过施加超声波能量源来向衬底施加热量的方法的侧视图。在所示实施例中，超声波能量源由超声变幅杆51构成。例如，图7示出了具有与反应室18相连的通道16的检定卡10。图7示出了被超声变幅杆51加热的检定卡10，其中超声变幅杆51被置于检定卡10附近。更具体地，图7示出了被超声变幅杆51加热的检定卡10，其中超声变幅杆51被放在形成于检定卡10上的凹陷191内部或附近。这种凹陷191可以让检定卡10的包括通道16的区域被相对于检定卡10位于检定卡10的与通道16所在侧相对的那侧上的工具加热，从而减少加热检定卡10的包括通道16的区域所需要的热量。应认识到：工具，例如超声波能量源51，可以以实际接触或未实际接触检定卡10的方式加热检定卡10。
作为补充或替换，加热步骤可以包括利用光束或激光束、或者其它辐射能量源向衬底施加热量。图8示出了被辐射能量源53加热的检定卡10，其中辐射能量源53被放在形成于检定卡10上的凹陷191内部或邻近。如上所述，这种凹陷191可以让检定卡10的包括通道16的区域被位于检定卡10的与通道16所在侧相对的那侧上的辐射能量源53加热，从而减少加热检定卡10的包括通道16的区域所需要的热量。同样，应认识到：辐射能量源53可以以实际接触或未实际接触检定卡10的方式加热检定卡10。作为补充或替换，加热步骤可以包括利用被加热的空气射流来向衬底施加热量。根据实施例，电磁感应可被用来只在工具43的尖端产生热量。电磁感应的利用会是有利的，因为工具可以非常快速地被加热，并且在除去感应线圈上的电流时，工具可以快速被冷却。此外，通过只在工具43的尖端产生热量，可以减少处理过程中使用的热量，从而改善处理的安全性和可靠性。具体地，使用较少热量可以实现降低意外加热反应室中的样本或不经意地使衬底41的希望保持原样的部分软化或变形的可能性的结构。
图10(a)-10(d)示意性地示出了本发明的另一实施例，其中通过在衬底41的不与待阻塞通道16对齐的区域上用被加热的工具加热和使检定卡10发生变形来隔离反应室18。例如，图10(a)示出了具有与反应室18连通的通道16的检定卡10。图10(b)示出了被工具43加热的检定卡10，其中工具43在衬底41的不与通道16对齐(即相对于通道16偏置)的区域上接触检定卡10。可替代地，工具43可以以不实际接触检定卡10的方式加热检定卡10。
同样，工具43可以具有任何合适的形状或尺寸，其实例在下面作进一步详细描述。而且，工具43可被加热的温度和工具43与检定卡10之间的接触持续时间可以预设或者在加热处理期间由操作人员确定。有利地，检定卡10至少在通道16区域上被加热至预定温度，所述预定温度例如至少是包括衬底的至少一些紧邻通道16的部分的区域上的衬底41的软化温度。
图10(c)示出了通过给检定卡10施加压力的工具43发生变形的检定卡10。在所示实施例中，工具43被放在通道16的侧面，工具43的形状和工具43的运动(如箭头A所示)使得被加热的衬底的一些部分被移入(即推入)通道16。应当显而易见的是：工具43相对于通道16的接触位置、工具的运动方向以及施加的压力值可以被改变以使通道16区域上的检定卡产生合适的变形。在图10(c)所示的实施例中，检定卡10发生变形，使得衬底41的塑料完全阻塞通道16。如图10(d)所示，发生变形的衬底41的塑料可以被冷却以维持对通道16的阻塞和保持反应室18被隔离。
作为补充或替换，热量可以被施加到衬底第二表面(即通道直接地相邻或最近地相邻的表面)上的检定卡10的至少一部分上。这种结构例如在图6(a)至6(d)中示出，其在上文中得到更完整的陈述。同样，应当显而易见的是：图6(a)至6(d)和图9(a)至9(d)均示出了通道16位于检定卡10的底部表面附近，作为替换，通道16可以位于检定卡10的顶部表面附近，或者位于顶部和底部表面之间的任意位置上，只要它的位置使得能够根据在此描述的设备和方法对其进行加热和/或使其变形。
如上所述，存在多种可以使被加热的检定卡10发生变形从而导致衬底41的塑料至少部分阻塞通道16的方式。上述附图中的多个附图，例如图6(a)至6(d)和图9(a)至9(d)，示意性地说明了通过利用同时对检定卡10进行加热和施加压力以移动被加热的塑料的至少一些的单个工具43加热和使检定卡10变形来隔离反应室18的方法。应当显而易见的是：可以采用任意数量的不同工具来加热和/或使检定卡10发生变形。而且，可以不使用工具(例如通过重力)、通过使用可以是与用于加热检定卡10的工具为同一或不同工具的工具、或者通过使用任何一个或多个不同的配置成接触和/或向检定卡10施加压力的工具来使被加热的检定卡10发生变形。
还应该显而易见的是：可以根据各种因素(例如所用塑料的类型或等级、通道16的尺寸和形状、工具43的尺寸和形状、以及其它因素)采用不同的接触量和/或压力值(包括无接触和/或压力)。还应当显而易见的是：工具43和检定卡10的相对位置也可以根据这些因素发生变化。此外，可以通过向通道16直接地相邻或最近地相邻的衬底表面、或者(作为补充或替换)衬底的相对表面施加接触和/或压力使被加热的检定卡10或其至少一部分发生变形。
另外，可以通过不需要向衬底表面施加接触和/或压力的方法来使被加热的检定卡10或检定卡10的至少一部分发生变形。例如，可以通过在衬底的软化区域上施加表面张力使检定卡10或检定卡10的至少一部分发生变形。作为补充或替换，可以通过允许重力使检定卡10的软化区域发生变形来使检定卡10或检定卡10的至少一部分发生变形。还可以通过将气动压力或真空施加到衬底上使检定卡10或检定卡10的至少一部分发生变形。此外，可以通过移动检定卡以在衬底上产生惯性应力，从而使软化塑料发生变形来使检定卡10或检定卡10的至少一部分发生变形。
在上文中已将本发明描述成具各种其中工具43被用于加热和使检定卡10的区域发生变形从而隔离单个反应室18的构造。可替代地，本发明可以采用其中一个或多个工具中的每一个均可以被用于加热和使衬底的包括两个或更多个通道的区域发生变形的构造。通过这种方式，可以利用单个工具隔离多个反应室。图11(a)和11(b)示出了这种构造。具体地，图11(a)示出了一种其中形成有多个凹陷191的检定卡10。可以从尺寸、形状和位置上将这些凹陷191中的每一个设置成与通道16中的多个对齐。具体地，如图11(a)所示，凹陷191中的每一个可以具有椭圆形状，其内部与通入相应反应室18的两个通道16中的每一个对齐。
这些凹陷191中的每一个均可以被配置成接收工具，诸如在图11(b)中示出的那样。有利地，每个工具均被配置成当它被用于加热和/或使邻近其相应凹陷191的检定卡10的区域变形时，该工具引起这两个通道16中的每一个的加热和至少部分阻塞，优选完全阻塞。应当认识到：本发明可以采用其中工具可以对齐、或者否则可以被配置成加热和/或使任意数量的通道发生变形以隔离任意数量的相应腔室的构造。
虽然上述各个实施例描述了由单种塑料形成的衬底41，但是本发明还包括了其中衬底41由多种塑料形成的实施例。例如，图12为一侧视图，其示意性地说明了利用被加热的工具43向衬底施加热量的方法，其中衬底41由多种塑料形成，例如通过共同模制的方式。图12示出了具有与反应室18连通的通道16的检定卡10。图12示出了检定卡10主要由第一材料(例如第一类型塑料)形成，并且具有由不同于第一材料的第二材料(例如第二塑料)形成的通道16附近的区域165。更具体地，图12示出了这样一种构造，其中检定卡10可以被工具43加热，工具43被置于在检定卡10上限定出的检定卡10的凹陷191内部或邻近，其中第二材料被置于通道16和工具43之间。在实施例中，第一材料的软化温度可以高于第二材料165的软化温度。这可以使检定卡10的包括通道16的区域内的第二材料165熔化或被加热至适于使其变形的温度，同时第一材料未到达其软化温度。这种构造可以降低衬底41的由第一材料形成的部分意外熔化或变形的可能性。这种可能性的进一步降低可以由所示构造实现，例如通过采用凹陷191并且让工具作用在检定卡10的与通道16所在那侧相对的侧面上。同样，这种构造可以降低加热检定卡10的包括通道16的区域所需要的热量，从而可以降低意外加热反应室中的样本或者不经意使衬底41的希望保持原样的部分软化或变形的可能性。应显而易见的是：区域165可以相对于通道16被设在任何合适的位置上以便用上述方式中的任何一种来进行加热和/或变形。
根据上述各种实施例中的任何一个的本发明的检定卡可以被配置用在系统中。例如，图13是包括支撑设备303的系统300的分解透视图。支撑设备303包括一个或多个孔3013。系统300还包括如上述实施例中的任何一个所述的检定卡10，检定卡10还包括一个或多个孔3012。系统300还包括工具设备301。工具设备301包括一个或多个立柱3011。另外，工具设备301还包括一个或多个工具43，其可以被设置成任何合适的构造。工具设备的立柱3011被配置成插在检定卡10的孔3012和支撑设备303的孔3013中以便于工具43与检定卡10的相应部分(例如要阻塞的通道16)对齐。当然，可以操作用于隔离上述检定卡的腔室的这些或其它部件的任何合适构造均可以被用在这种系统中。
隔离反应室18可以实现多个期望目标，其包括通过防止试剂通过通道从一个腔室扩散到另一腔室来防止相应反应室中的反应的交叉污染，以及防止气泡进入反应室。在本发明的检定卡和方法中，可以安全、准确且可靠地实现腔室的隔离。例如，如上所述，可以通过置于在检定卡10上限定的凹陷191内部或邻近的设备(例如被加热的工具43或超声变幅杆51)来加热检定卡10。这种凹陷191可以让检定卡10的包括通道16的区域被位于检定卡10的与通道16所在侧相对的那侧上的工具加热。这种构造可以减少加热检定卡10的包括通道16的区域所需要的热量，并且可以降低意外加热反应室中的样本或者不经意使衬底41的希望保持原样的部分软化或变形的可能性。
额外的优点通过利用工具来加热和使衬底的包括两个或更多通道的区域变形而获得。具体地，如例如在图11(a)中示出的那样，本发明的检定卡可以包括其尺寸和形状可适于接收与多个通道16对齐的工具的区域，例如凹陷191。通过使工具与两个或更多个通道16对齐，可以利用单个工具隔离多个反应室18。因此，隔离给定数量的反应室18可能需要的工具数量可以减少，从而与其他检定卡系统和方法相比降低了费用和复杂度。
在工具设备包括多个工具且每个工具都可以被用于加热和使衬底的包括通道的区域变形的情况下具有更多的优点。具体地，例如图12所示，本发明的检定卡可以包括多个工具43，可以对各个工具的尺寸和形状进行设置以使其对齐通道16(或多个通道16)。通过采用包括多个工具且每个工具都可以被用于加热和使衬底的包括通道的区域变形的工具设备，可以单独采用这个工具设备隔离多个反应室18。因此，隔离多个反应室18可能需要的步骤数量可以减少，从而与其他检定卡系统和方法相比降低了费用和复杂度。
另外，本发明的检定卡可以通过用多种材料形成衬底41(例如通过共同模制)提供优点。具体地，例如图13所示，本发明的检定卡可以在第一区域用第一材料(例如第一类型塑料)形成，在第二区域(例如直接地相邻通道的区域)用不同于第一材料的第二材料(例如第二塑料)形成。通过这种方式，第一材料的软化温度可以高于第二材料165的软化温度。这可以使检定卡10的包括通道16的区域内的第二材料165熔化或被加热至适于使其变形的温度，同时第一材料未到达其软化温度。使用较少热量可以实现降低意外加热反应室中的样本或者不经意使衬底41的希望保持原样的部分软化或变形的可能性的结构。
实例
利用如图4(a)和(b)所示的检定卡100测试本发明的根据其实施例的方法。更具体地，具有铝箔载体的装衬有PSA的薄膜144被层压在模制的COP衬底141上，装配好的COP检定卡100如图13所示那样被搭建。然后，将图13所示的三个部件放在Carver压片机中的平面压盘之间，其中邻近工具设备301的那侧上的压盘被加热至200℃，同时另一压盘保持室温。两个压盘被夹紧，直至支撑设备303和工具设备301的整个表面区域接触与其相邻的压盘。工具43的温度由胶粘在工具43上的热电偶监测。当工具43的温度近似达到200℃时，这两个压盘被进一步夹紧至约150lbs的压力，持续约5秒钟。然后快速释放夹紧力。在这一过程完成之后，将装衬有PSA的薄膜144分层以检查结果。观察到COP衬底141发生了变形。
另外，上述测试还在各种条件(例如在180℃-250℃的温度范围内和约50-150lbs的压力范围内)下进行。在所有这些测试中，均获得了与上述测试结果类似的结果。
为了确定是否存在工具43的高温将不希望地传至反应室18中的分析样本的可能性，从而使这种可能性最小，执行进一步的测试以在应用工具期间测量反应室18中的温度。用导热性环氧树脂(OB200型，Omega Engineering)将热电偶(5SRTC-TT-T-40-36型，OmegaEngineering)嵌在反应室18中。表面温度约为300℃的烙铁被人工推靠COP衬底141的通道区域达3秒，并且监测从热电偶读出的温度。所测温度被确定有赖于工具43相对于反应室18的位置，并且在24℃-38℃之间。温度测量结果表明本发明的方法不会对反应室中的分析样本和聚合酶链反应(PCR)混合物或逆转录聚和酶链式反应(RT-PCR)混合物产生不利的影响。
收集数字计算数据以描述在工具43接触具有500μm深的凹陷191的检定卡100的情况下，温度为200℃的工具43被接触2.5秒时反应室18中的温度。得出反应室18中的最大温度为约34℃。数字计算再次确认工具43上的高温不会对反应室18中的分析样本和PCR混合物造成不利的影响。
在执行了上述测试之后，在检定卡100中通过实时PCR进行DNA放大。在检定卡100的所有24个腔室中提供肺炎链球菌样本(浓度为10k拷贝1μL)。然后通过应用表面温度约为300℃的烙铁将通道16和排放通道20关闭。为作比较，在室温下将工具应用在用同种目标样本制备的另一检定卡上。在应用生物系统7900HT实时PCR系统中借助实时PCR对这两个检定卡进行DNA放大。图17(a)和(b)是示出了Delta Rn曲线的曲线图。其结果在图17(a)中示出的控制检定卡给出了22.10的平均Ct值，其中标准偏差为0.16。相反地，根据本发明对其施加了热的检定卡100(其结果在图17(b)中示出)给出了22.30的平均Ct值，其中标准偏差为0.22。一系列的PCR运行给出了相同的结果，即根据上述实施例的本发明的方法适于反应室隔离。
还在检定卡100中在48℃下通过包括逆转录(RT)在内的实时PCR进行DNA放大。在检定卡100的所有24个阱中提供A型流感样本。然后通过在约240℃的热隔离齿温度下进行热隔离将通道16和排放通道20关闭。为作比较，在室温下将工具应用在用同种目标样本制备的另一检定卡上。在应用生物系统7900HT实时PCR系统中借助实时PCR进行DNA放大。在5个不同的检定卡中对5种不同浓度的A型流感样本进行放大。图18示出了以Ct值变化作为浓度函数的曲线图。为进行控制和比较，在该曲线图中还示出了从室温孔隔离法和384孔的反应盘的PCR中获得的Ct值。所有Ct值沉淀到单条曲线上这一事实暗示作用在检定卡上的热隔离不影响RT步骤，根据上述实施例的本发明的方法适于反应室隔离。
图19描述了在检定卡100中利用干燥试剂进行的PCR实验。两种不同的检定(分别是关于B型流感和肺炎支原体的引物、探子和酶)在图19所示的棋盘形图案中点出(spotted)。在检定卡100的所有24个孔中提供浓度为1k拷贝/□L的B型流感样本。然后通过在约240℃的热隔离齿温度下进行热隔离将通道16和排放通道20关闭。为作比较，在室温下将工具应用在用同种目标样本制备的另一检定卡上。在应用生物系统7900HT实时PCR系统中借助实时PCR进行DNA放大。图19(a)和(b)是示出了Delta Rn曲线的曲线图。在B型流感的孔中成功实现了放大，而在肺炎支原体的孔中未检测到放大，这表明热隔离方法成功地阻止了孔之间的交叉污染。
根据其各种实施例的本发明还涉及一种制造或制作工具设备的方法。图14是说明可用于制造或制作工具设备的步骤的流程图，其中工具设备例如是下面更完整地描述的图15(a)和(b)示出的热销接合头(staker head)201。参考图14，在步骤1401上，工具设备(例如热销接合头201)的制造或制作可以包括提供绝缘体的步骤，其中绝缘体可以是刚性绝缘体且具有用于装配(plate-up)的通孔。图16(a)为示出这种具有用于装配的通孔204的刚性绝缘体203的侧向剖视图。
在图14示出的流程图的步骤1402上，阻挡层被施加。图16(b)为示出施加在刚性绝缘体203上的阻挡层205的侧剖视图。另外，在步骤1402上，用与绝缘体的孔相配的孔在阻挡层上形成图案。如图16(b)所示，阻挡层205上形成有由与刚性绝缘体203的孔204相配的孔206构成的图案。
在图14示出的流程图的步骤1403上，穿过所有的层装上销。图16(c)是示出穿过所有的层(例如阻挡层205和刚性绝缘体203)装上的销207的侧剖视图。在图14示出的流程图的步骤1404上，阻挡层被剥除以露出销。图16(d)是示出阻挡层205被剥除从而露出销207的侧剖视图。另外，在步骤1404上，可以执行各向同性的湿法蚀刻处理以使销207光滑和变圆。
在图14示出的流程图的步骤1405上，设备背侧上的金属层被形成图案以形成联接销207的导电路径。在提供由上述方法形成的热铆合机头的底视图的图16(e)中示出了这种图案208的实例。应当认识到：可以采用任何合适的图案来形成连接销207的导电路径。
现在参见图15(a)和(b)，分别提供了根据图14的流程图给出的步骤形成的工具设备(例如热销接合头201)的顶部和底部透视图。应认识到：销207可以采用任意构造，只要销207形成且用作例如在上述方法中描述的被加热的工具43。在实施例中，刚性的热和电的绝缘基底(例如陶瓷)可以被用作形成销207的阵列的基底，其中所述销207访问检定卡上需要密封的点。参见图15(a)，热销接合的销207可以被连入电阻加热元件，其中所述加热元件被设计成包括边缘连接器能力。
相比于传统的制造和制作方法，上述制造或制作工具设备的方法以及该方法在检定卡腔室隔离方法中的使用可以提供优点。同样地，通过将热引入销接合过程，检定卡上的多余的向下作用力可极大减少或避免。此外，用于熔化和/或使衬底材料变形的热量仅限制在局部。另外，根据在此描述的各种实施例，本发明可以减少任何受热表面的热质，从而降低将热引至检定卡敏感区域的可能。
因此，本发明的上述几个目标和优点最有效地得以实现。本领域技术人员将意识到：可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对上述示例性实施例进行大量改进。例如，本发明可以被用在其它生物化学检定中，诸如等温放大、临术化学检定和其它。尽管已在此详细描述和公开了本发明的多个示例性实施例，但应当理解：本发明不因此受到任何限制。

Claims (25)

1.一种用于隔离检定卡上的腔室的方法，该检定卡包括由具有软化温度的塑料形成的衬底，该衬底限定了连通第一腔室的第一通道和连通第二腔室的第二通道，该方法包括以下步骤：
在第一通道区域和第二通道区域上将检定卡至少加热至软化温度；
利用单个工具同时在第一通道区域和第二通道区域上使检定卡发生变形，从而衬底的塑料至少部分阻塞第一通道和第二通道。
2.如权利要求1所述的方法，其还包括以下步骤：
冷却发生变形的塑料。
3.如权利要求1所述的方法，其中加热步骤包括下列中的至少一个：
使衬底接触工具，其中工具被加热；向衬底施加超声波能量源；利用光束或激光束之一向衬底施加热；以及利用被加热的空气射流向衬底施加热。
4.如权利要求3所述的方法，其中，使衬底接触被加热的工具包括下列中的至少一个：
将工具插入通道；以及接触衬底的邻近通道的区域。
5.如权利要求1所述的方法，其中变形步骤包括下列中的至少一个：
在衬底的被软化区域上施加表面张力；允许重力使衬底的被软化区域发生变形；向衬底施加气动压力或真空；以及移动检定卡以在衬底上产生惯性应力。
6.如权利要求1所述的方法，其中加热步骤和变形步骤包括：
从衬底的与通道直接地相邻或最近地相邻的侧加热检定卡和使检定卡变形。
7.如权利要求1所述的方法，其中加热步骤和变形步骤包括：
从衬底的与衬底的与通道直接地相邻或最近地相邻的侧相对的侧加热检定卡和使检定卡变形。
8.一种用于隔离检定卡腔室的方法，该检定卡包括由具有软化温度的塑料形成的衬底，该衬底限定了腔室和连通该腔室的通道，该衬底还在衬底的表面上限定凹陷，该凹陷与通道的至少一部分对齐，该方法包括以下步骤：
在凹陷和通道的区域上将检定卡至少加热至软化温度；以及
在凹陷的区域上使检定卡发生变形，从而衬底的塑料至少部分阻塞通道。
9.如权利要求8所述的方法，其还包括以下步骤：
冷却发生变形的塑料。
10.如权利要求8所述的方法，其中加热步骤和变形步骤包括：
用被加热的工具接触衬底的凹陷的表面和向衬底的凹陷的表面施加压力。
11.如权利要求8所述的方法，其中加热步骤包括下列中的至少一个：
向衬底的凹陷的表面施加超声波能量源；利用光束或激光束之一向衬底的凹陷的表面施加热；利用被加热的空气射流向衬底施加热。
12.如权利要求8所述的方法，其中：
衬底限定两个或更多个腔室和两个或更多个通道，每个腔室具有一个相应的通道，并且其中加热步骤和变形步骤同时在包括所述两个或更多个通道的区域上加热检定卡和使检定卡变形。
13.如权利要求12所述的方法，其中：
包括所述两个或更多个通道的区域通过接触单个被加热的工具同时得到加热。
14.一种用于隔离检定卡腔室的方法，检定卡包括由具有第一软化温度的第一材料和具有第二软化温度的第二材料形成的衬底，该衬底限定与腔室连通的通道，第二材料邻近通道，该方法包括以下步骤：
在通道区域上将检定卡至少加热至第二软化温度；以及
在通道区域上使检定卡发生变形，使得第二材料至少部分阻塞通道。
15.如权利要求14所述的方法，其中：
第一材料为第一类型的塑料，第二材料为与第一类型的塑料不同的第二类型或等级的塑料。
16.如权利要求14所述的方法，其中：
第一软化温度大于第二软化温度，并且其中加热步骤包括在通道区域上将检定卡加热至大于第二软化温度但小于第一软化温度的温度。
17.如权利要求14所述的方法，其中：
通道位于衬底的第一表面附近，衬底的第二表面与第一表面相对且包括凹陷，该凹陷与通道的至少一部分对齐，其中第二材料被设置在凹陷的和通道的相应的底部表面之间，使得在第二材料被至少加热至第二软化温度时，第二材料能变形从而阻塞通道，并且还包括冷却发生变形的塑料的步骤，并且其中加热步骤和变形步骤包括用被加热的工具接触衬底的凹陷的表面和向衬底的凹陷的表面施加压力，并且还包括冷却发生变形的材料。
18.一种检定卡，其包括：
由具有软化温度的塑料形成的衬底，该衬底限定有腔室和与该腔室连通的通道，该衬底还在表面上限定有与通道的至少一部分对齐的凹陷，其中当在凹陷和通道区域上将检定卡至少加热至软化温度时，衬底的塑料发生变形以至少部分阻塞通道。
19.如权利要求18所述的检定卡，其中：
衬底限定两个或更多个腔室和两个或更多个通道，每个腔室都具有一个相应的通道，并且其中所述两个或更多个通道中的每一个的至少一部分被设置为邻近于凹陷以便同时被加热和发生变形，并且其中发生变形的塑料被冷却以维持通道的至少部分阻塞。
20.如权利要求18所述的检定卡，其中：
塑料包括具有第一软化温度的第一区域和具有第二软化温度的第二区域，或者包括具有第一软化温度的第一材料和具有第二软化温度的第二材料，其中第一软化温度高于第二软化温度。
21.一种系统，其包括：
检定卡，检定卡包括由具有软化温度的塑料形成的衬底，该衬底限定与第一腔室连通的第一通道和与第二腔室连通的第二通道；以及
工具，其尺寸和形状被设置成当检定卡在第一通道区域和第二通道区域上被至少加热至软化温度时，该工具同时在第一通道区域和第二通道区域上使检定卡发生变形，使得衬底的塑料至少部分阻塞第一通道和第二通道。
22.如权利要求21所述的系统，其中：
工具被加热，并且相对于检定卡被设置成实现下列中的至少一个：被插入通道；以及相对于检定卡被设置成接触衬底的邻近通道的区域。
23.如权利要求21所述的系统，其中：
该系统包括以下的至少一个：用于加热检定卡的超声波能量源、用于加热检定卡的光束或激光束；以及用于加热检定卡的被加热的空气射流。
24.如权利要求21所述的系统，其中：
被加热的工具相对于检定卡被设置成从衬底的与通道直接地相邻或最近地相邻的侧加热检定卡和使检定卡发生变形。
25.如权利要求21所述的系统，其中：
被加热的工具相对于检定卡被设置成从衬底的与衬底的与通道直接地相邻或最近地相邻的侧相对侧加热检定卡和使检定卡发生变形。
CN200880115863A 2007-09-21 2008-09-19 用于热隔离检定卡的腔室的设备及方法 Pending CN101855018A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/859,180 US20090081768A1 (en) 2007-09-21 2007-09-21 Devices and Methods for Thermally Isolating Chambers of an Assay Card
US11/859,180 2007-09-21
PCT/US2008/077092 WO2009079052A2 (en) 2007-09-21 2008-09-19 Devices and methods for thermally isolating chambers of an assay card

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101855018A true CN101855018A (zh) 2010-10-06

Family

ID=40472083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200880115863A Pending CN101855018A (zh) 2007-09-21 2008-09-19 用于热隔离检定卡的腔室的设备及方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20090081768A1 (zh)
EP (1) EP2190579A2 (zh)
JP (1) JP2010540905A (zh)
CN (1) CN101855018A (zh)
WO (1) WO2009079052A2 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD841186S1 (en) * 2015-12-23 2019-02-19 Tunghai University Biochip
US10046322B1 (en) 2018-03-22 2018-08-14 Talis Biomedical Corporation Reaction well for assay device
CN109745934B (zh) * 2019-03-18 2023-11-21 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 一种阵列式合成装置及喷墨合成仪
US10820847B1 (en) 2019-08-15 2020-11-03 Talis Biomedical Corporation Diagnostic system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6488872B1 (en) * 1999-07-23 2002-12-03 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Microfabricated devices and method of manufacturing the same
US20040179975A1 (en) * 2002-07-26 2004-09-16 Cox David M. Microfluidic device including displaceable material trap, and system
US20060104467A1 (en) * 2002-11-13 2006-05-18 Marcel Aeschlimann Set and method for producing a hearing aid and hearing aid produced according to this method
CN1784605A (zh) * 2003-10-15 2006-06-07 松下电器产业株式会社 毛细管芯片中流体的流通方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4119120A (en) * 1976-11-29 1978-10-10 Beckman Instruments, Inc. Fluid switch
SE9100392D0 (sv) * 1991-02-08 1991-02-08 Pharmacia Biosensor Ab A method of producing a sealing means in a microfluidic structure and a microfluidic structure comprising such sealing means
US5319436A (en) * 1992-05-28 1994-06-07 Packard Instrument Company, Inc. Microplate farming wells with transparent bottom walls for assays using light measurements
SE501713C2 (sv) * 1993-09-06 1995-05-02 Pharmacia Biosensor Ab Ventil av membrantyp, speciellt för vätskehanteringsblock med mikroflödeskanaler
JPH07103988A (ja) * 1993-10-01 1995-04-21 Shimadzu Corp 走査型プローブ顕微鏡
US6048734A (en) * 1995-09-15 2000-04-11 The Regents Of The University Of Michigan Thermal microvalves in a fluid flow method
US6068751A (en) * 1995-12-18 2000-05-30 Neukermans; Armand P. Microfluidic valve and integrated microfluidic system
US5567294A (en) * 1996-01-30 1996-10-22 Board Of Governors, University Of Alberta Multiple capillary biochemical analyzer with barrier member
ATE294461T1 (de) * 1996-02-10 2005-05-15 Fraunhofer Ges Forschung Bistabiler microantrieb mit gekoppelten membranen
CA2250212C (en) * 1996-04-03 2010-02-09 The Perkin-Elmer Corporation Device and method for multiple analyte detection
US5863801A (en) * 1996-06-14 1999-01-26 Sarnoff Corporation Automated nucleic acid isolation
US5932799A (en) * 1997-07-21 1999-08-03 Ysi Incorporated Microfluidic analyzer module
US6426230B1 (en) * 1997-08-01 2002-07-30 Qualigen, Inc. Disposable diagnostic device and method
US6423273B1 (en) * 1999-05-19 2002-07-23 Orchid Biosciences, Inc. Method of forming seals for a microfluidic device
SE9902474D0 (sv) * 1999-06-30 1999-06-30 Amersham Pharm Biotech Ab Polymer valves
US6272939B1 (en) * 1999-10-15 2001-08-14 Applera Corporation System and method for filling a substrate with a liquid sample
US6627159B1 (en) * 2000-06-28 2003-09-30 3M Innovative Properties Company Centrifugal filling of sample processing devices
JP2002066999A (ja) * 2000-08-30 2002-03-05 Kawamura Inst Of Chem Res 微小バルブ機構及びその製造方法
AU2001286262A1 (en) * 2000-09-18 2002-04-02 Center For Advanced Science And Technology Incubation, Ltd. (Casti) Micro well array and method of sealing liquid using the micro well array
US6514750B2 (en) * 2001-07-03 2003-02-04 Pe Corporation (Ny) PCR sample handling device
JP2003057252A (ja) * 2001-08-17 2003-02-26 Horiba Ltd マルチスタックマイクロ分析計
FR2833699B1 (fr) * 2001-12-19 2004-05-28 Bio Merieux Procede de controle de la presence ou de l'absence ou de controle du remplissage d'un contenant et dispositif de mise en oeuvre du procede
US7198759B2 (en) * 2002-07-26 2007-04-03 Applera Corporation Microfluidic devices, methods, and systems
US20040157343A1 (en) * 2003-02-06 2004-08-12 Applera Corporation Devices and methods for biological sample preparation
JP4397604B2 (ja) * 2003-02-24 2010-01-13 敬 戸田 マイクロガス捕集器の製造方法
US20070099290A1 (en) * 2003-09-02 2007-05-03 Kazuhiro Iida Customizable chip and method of manufacturing the same
WO2005065827A1 (en) * 2004-01-06 2005-07-21 Gyros Patent Ab Contact heating arrangement
WO2006104467A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-05 Agency For Science, Technology And Research Configurable microfluidic device and method
WO2006116616A2 (en) * 2005-04-26 2006-11-02 Applera Corporation Systems and methods for multiple analyte detection
JP2007139733A (ja) * 2005-11-14 2007-06-07 Takashi Toda マイクロチャネルスクラバー

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6488872B1 (en) * 1999-07-23 2002-12-03 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Microfabricated devices and method of manufacturing the same
US20040179975A1 (en) * 2002-07-26 2004-09-16 Cox David M. Microfluidic device including displaceable material trap, and system
US20060104467A1 (en) * 2002-11-13 2006-05-18 Marcel Aeschlimann Set and method for producing a hearing aid and hearing aid produced according to this method
CN1784605A (zh) * 2003-10-15 2006-06-07 松下电器产业株式会社 毛细管芯片中流体的流通方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009079052A3 (en) 2009-08-20
EP2190579A2 (en) 2010-06-02
JP2010540905A (ja) 2010-12-24
WO2009079052A2 (en) 2009-06-25
US20090081768A1 (en) 2009-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8735103B2 (en) Natural convection-driven PCR apparatus and method using disposable polymer chip
DK2562247T3 (en) PCR device having two heating blocks
KR100758273B1 (ko) 플라스틱 기반 미소 가열기 및 그 제조방법, 이를 이용한ｄｎａ 증폭칩 및 그 제조방법
EP1977829A1 (en) Device for performing multiple analyses in parallel
JP5020192B2 (ja) サンプルチャンバアレイ
US11045808B2 (en) Micro chamber plate
JP2004533605A (ja) アレイとのミクロ流体的インターフェース接続方法およびシステム
JP2004536291A (ja) マルチフォーマットサンプル処理装置、方法、およびシステム
EP2021128A2 (en) Fluid sample transport device with reduced dead volume for processing, controlling and/or detecting a fluid sample
KR100900956B1 (ko) 일회용 폴리머 칩을 이용한 자연대류 ｐｃｒ 장치 및 그방법
US20160265026A1 (en) Analysis Unit for Performing a Polymerase Chain Reaction, Method for Operating such an Analysis Unit, and Method for Producing such an Analysis Unit
TW200931018A (en) Reaction chip and method of manufacturing the same
KR100535817B1 (ko) 바이오 칩을 위한 플라스틱 구조체, 그를 이용한 미소가열기, 미소 반응기, 미소 반응기 어레이 및 마이크로어레이
US20040191896A1 (en) Shallow multi-well plastic chip for thermal multiplexing
KR101513273B1 (ko) 회전형 pcr 장치 및 pcr 칩
CN101855018A (zh) 用于热隔离检定卡的腔室的设备及方法
US20240165612A1 (en) Microfluidic reaction vessel array with patterned films
WO2022201452A1 (ja) 液体取扱装置、液体取扱方法
US11192103B2 (en) Micro-fluidic device for rapid PCR
KR100644807B1 (ko) 플라스틱 기판을 이용한 미소 가열기 및 그의 제조 방법
JP5973350B2 (ja) マイクロチップ
JP2022504857A (ja) パターン化薄膜の照明による局所加熱のための方法およびシステム
ES2759924T3 (es) Unidad de análisis para realizar una reacción en cadena de la polimerasa anidada, dispositivo de análisis, procedimiento para hacer funcionar una unidad de análisis de este tipo y procedimiento para producir una unidad de análisis de este tipo
WO2011122216A1 (ja) マイクロチップ
JP2025516405A (ja) Ｐｃｒプレート、核酸抽出カートリッジ及びこれを含む重合酵素連鎖反応装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20101006