[发明专利]用于进行微流体化验的化验片和化验盒的结构设计

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2006年9月6日提交的美国临时申请No.60/824,654 的优先权，在此将其引入以作参考。

技术领域

本发明涉及一种用于进行微流体化验的容器，更特别地，本发明 涉及一种用于容纳采样物质和可选的化验试剂、缓冲剂和废料的化验 盒(cartridge)，所述化验盒可与具有微通道的微流体化验片(chip) 连接，在微流体化验片内对在化验盒内运送的采样物质进行比如实时 的聚合酶链反应的化验。

背景技术

核酸检测是医学、法医学、工业过程、农作物和动物的繁殖和许 多其它领域的核心。对疾病情况(例如癌症)、传染性有机体(例如 艾滋病)、遗传谱系、遗传标记等的检测能力是用于疾病诊断和预测、 标记辅助选择、犯罪现场特征的勘验、工业有机体的繁殖能力和许多 其他工艺的普通技术。对核酸整体性测定的关注可能与传染病或癌症 的病理学相关。用于检测小量核酸的最有力和最基本的技术之一是多 次复制一些或全部核酸序列，然后分析放大的产物。聚合酶链反应 (“PCR”)可能是大量不同放大技术中最众所周知的技术。

PCR是一种用于放大DNA短段的最有力的技术。利用PCR，人 们能够从单一模板DNA分子开始快速产生上百万的DNA复制品。 PCR包括三个阶段的温度循环：DNA变性为单链、将基液(primer) 退火到变性链温度和通过耐热的DNA聚合酶酶素使基液延伸。重复 进行该循环使得具有足够的用于检测和分析的复制品。原则上，PCR 的每一个循环能够使复制品的数量加倍。实际上，每次循环后获得的 倍增系数总是小于2。而且，随着PCR循环的继续进行，当所需的反 应物浓度减小时，最终停止放大PCR产物的形成。关于PCR的总的 详细内容参见Sambrook and Russell，Molecular Cloning--A Laboratory Manual(3rd Ed.)，Vols.1-3，Cold Spring Harbor Laboratory，Cold Spring Harbor，N.Y.(2000)；Current Protocols in Molecular Biology，F.M.Ausubel et al.，eds.，Current Protocols，a joint venture between Greene Publishing Associates，Inc.and John Wiley & Sons，Inc.，(supplemented through 2005)and PCR Protocols A Guide to Methods and Applications，M.A.Innis et al.，eds.，Academic Press Inc.San Diego，Calif.(1990)。

实时PCR涉及一组发展中的技术，其中一种技术随着反应进程 (通常是每个PCR循环测量一次)测量放大DNA产物的形成。长期 监控产物的积累允许人们测定反应效率以及估计DNA模板分子的初 始浓度。关于PCR的总的详细内容参见Real-Time PCR：An Essential Guide，K.Edwards et al.，eds.，Horizon Bioscience，Norwich，U.K. (2004)。

有若干不同实时检测化学方法用于指示放大DNA的存在。这些 检测化学中的大多数依赖于荧光指示器，该荧光指示器根据PCR处理 的结果而改变性质。这些检测化学方法中有根据对双链DNA的耦合 来增加荧光效果的DNA耦合染料(比如绿色)。其它检测化 学方法利用Foerster共振能量转移(FRET)，根据Foerster共振能量 转移现象，染料的荧光效果极大地依赖于其接近另一个光吸收部分或 猝光剂的程度。这些染料和猝光剂通常附接到DNA序列专用的探针 或基液上。基于FRET的检测化学方法中有水解探针或构象探针。水 解探针(比如深针)使用聚合酶酶素来使报告染料分子与 附接到核苷酸探针上的猝光剂染料分子分开。构象探针(比如分子信 标)利用附接到低核苷酸上的染料，其荧光放射根据与目标DNA杂 交的低核苷酸的构象变化而改变。