[发明专利]改进吸光度检测的微滴执行机构装置、配置及方法

说明书

一般说明

本发明依据美国国家卫生研究院授予的DK066956-02和GM072155-02 受到政府支持。美国政府对本发明拥有部分权力。

相关申请

本专利申请主张2007年3月13日递交的美国专利申请第60/894,506 号和2007年10月16日递交的美国专利申请第60/980,363号的优先权，这 两件申请的发明名称均为“具有改进的吸光度检测的微滴执行机构”，其全 部内容作为参考并入本申请。

技术领域

本发明涉及用来改进对微滴执行机构上的微滴进行的吸光度检测的微 滴执行机构装置、配置和方法。

背景技术

微滴执行机构被用来进行各种微滴操作。典型的微滴执行机构包括一 基板，该基板与一些用来在基板的微滴操作表面上进行微滴操作的电极关 联，该微滴执行机构还可包括一第二基板，与微滴操作表面大体上平行设 置，形成一个间隙，微滴操作在该间隙内进行。该间隙内充满填充液，该填 充液不会与微滴执行机构上进行微滴操作所使用的流体相溶混。在一些应 用中，有必要对微滴或其他流体的吸光度进行检测，并且在一些情况下，该 流体位于微滴执行机构上。本技术领域有必要对微滴执行机构装置进行改 进并提供实际这一目的的方法。

发明内容

本发明涉及一种确定微滴吸光度的装置。该装置可以是微滴执行机构 装置。本发明还涉及该装置的制造和使用方法。

本发明可利用微滴执行机构。微滴执行机构可包括两个隔开的基板，所 述基板间形成一间隙。位于该间隙内的微滴具有由这两块基板的表面确定 的微滴高度。可设置一光源，发射穿透微滴的光线。可设置一传感器，感 测由微滴发出的光线。采用这种方式，建立起一个由光源经过微滴到达传 感器的光路。在操作中，本发明的方法涉及：将光线由光源经微滴引向传 感器；由传感器感测光能；以及根据感测到的光能确定微滴的光学性质。

在一些实施例中，穿透微滴的光路大于微滴高度。光路可以是，例如，基 本上与基板表面平行。在一些情况下，穿透微滴的光路可以是基本上垂直 于微滴高度。在另一些情况下，穿透微滴的光路可以与确定微滴高度的表 面之一呈一基本上为锐角的角度。

在各个实施例中，光源与传感器偏离微滴的中心垂直轴线。光源和传 感器可以同时设置于微滴执行机构的一侧，也可以设置于其相向两侧。在 一此实施例中，穿透微滴的光路至少大于微滴高度的2倍、3倍、4倍、5 倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍或更多倍。

在某些实施例中，一个或多个基板包含凹陷区域，使位于凹陷区域的 微滴的高度大于位于非凹陷区域的微滴的高度。在另一些情况下，一个或 多个基板包含一孔洞，与该孔洞接触的微滴能够进入该孔洞，使位于孔洞 内的微滴具有高于位于间隙内的微滴的高度。

可进行微滴操作以便将微滴的高度延光路的方向拉长或增加。在某此 情况下，可通过电极实现微滴操作。微滴可位于基板上的孔洞内，从而增 加微滴的高度或长度。

可在一块或多块基板内提供一个或多个电极，并将其设置为能够进行 一个或多个微滴操作，拉长微滴以便增加光路穿透微滴的距离。

可在光源和微滴之间和/或微滴与传感器之间加入各种光学元件。可以 使用衍射材料将光线由光源经过微滴引向传感器。例如，可以引导光路在 进入微滴之前或之后穿过衍射材料。举例而言，可以使用棱柱或波导管作 为衍射材料。

在另一些实施例中，光路可由两块基板或其中一块基板的表面反射。在 一些情况下，一块或多块基板可包含低于微滴折射率的材料。

在一些实施例中，待检测的微滴内可包含小珠。微滴的光学性质能够 表现小珠的光学性质。在另一些实施例中，微滴可包含生物细胞，并且该 微滴的光学性质能够表现该生物细胞的光学性质。

在另一些实施例中，待检测的微滴可以部分地或完全地被填充液包绕。在 一些情况中，该填充液具有与微滴不同的光折射特性。例如，可以选择这样 的填充液：入射到填充液的某些波长的光线不会到达传感器。再例如，有 用波长的光线可穿过微滴到达传感器，但不能穿过填充液到达传感器。

本发明的各实施例将在下面的详细描述、定义、权利要求和附图中得 以展现。

定义