[发明专利]用于使用微流体的多个单细胞捕获和处理的方法、系统和设备

权利要求书

1.一种用于多个单细胞捕获和处理的微流体设备，所述微流体设备包括：

串联耦合的多个捕获配置，和

多个多室反应配置；

其中每个捕获配置包括：

输入通道，

输出通道，

捕获巢，其被配置以从多个细胞中捕获单细胞，所述捕获巢包括一个或更多个物理障碍物，

引流沟，以及

一个或更多个旁路通道；

其中每个各自捕获配置被配置以从流动通过所述输入通道的多个细胞中捕获单细胞，使得未被捕获的细胞被转移到所述一个或更多个旁路通道中的一个并且流向所述输出通道并且流动至串联的下一个捕获配置；

所述捕获巢与所述引流沟耦合，

所述捕获巢位于靠近所述输入通道和所述一个或更多个旁路通道的连接点，

所述引流沟与所述输出通道耦合，

所述旁路通道与所述输入通道和所述输出通道耦合，

所述捕获配置被配置以使得：

(i)当所述捕获巢未被细胞占用时，流体能够流动通过所述输入通道、通过所述引流沟和所述旁路通道两者，以及从所述引流沟和旁路通道两者流入所述输出通道，并且

(ii)当所述捕获巢被细胞占用时，流体流动通过所述旁路通道进入所述输出通道而不流动通过所述引流沟，

并且其中溶液仅能够通过所述输入通道和所述输出通道流入或流出所述捕获配置的所述捕获巢、引流沟和旁路通道部分；并且

其中所述多个多室反应配置的每个各自多室反应配置与来自所述多个捕获配置的各自捕获配置耦合，且被配置用于单细胞处理；

其中每个多室反应配置包括：

第一反应室，其被耦合至所述捕获配置，

第二反应室，其通过两个不重叠的流体流动路径被耦合至所述第一反应室，

被安置以使所述第一和第二反应室彼此流体上分离的阀门，以及

被安置以使所述捕获配置与所述多个多室反应配置流体上分离的阀门，

其中所述捕获配置和各自多室反应配置被布置使得溶液从所述捕获配置流动到第一反应室，并从所述第一反应室流动到第二反应室。

2.根据权利要求1所述的微流体设备，其中所述微流体设备包括第一旁路通道和第二旁路通道。

3.根据权利要求2所述的微流体设备，其中所述旁路通道为对称地配置的旁路通道对。

4.根据权利要求3所述的微流体设备，其中所述对称地配置的旁路通道对包括第一翼配置和第二翼配置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的微流体设备，其中所述多个多室反应配置每个包括通过两个不重叠的流体流动路径被耦合至所述第二反应室的第三反应室，和被安置以使所述第二和第三反应室彼此流体上分离的阀门。

6.根据权利要求1所述的微流体设备，其中所述第二反应室邻近所述第一反应室。

7.根据权利要求5所述的微流体设备，其中所述第二反应室邻近所述第一反应室。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的微流体设备，其中至少所述输入通道或所述输出通道还被配置为集中通道。

9.根据权利要求8所述的微流体设备，其中所述集中通道包括在至少水平方向或垂直方向的缩小通道。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的微流体设备，其中所述多个多室反应配置还被配置用于在各自多室反应配置中的一个或更多个阀门被驱动时热循环。

11.根据权利要求5所述的微流体设备，其中所述多个多室反应配置还被配置用于在各自多室反应配置中的一个或更多个阀门被驱动时热循环。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的微流体设备，还包括：

一个或更多个成像特征，其中每个各自成像特征允许在各自捕获巢位点捕获的单细胞的成像。

13.根据权利要求1至4中任一项所述的微流体设备，还包括：

多个收集孔，其中每个各自收集孔与各自多室反应配置耦合，且配置以递送反应产物用于进一步分析。

14.根据权利要求1至4中任一项所述的微流体设备，还包括：

基因组分析配置，其与每个各自多室反应配置耦合以进一步分析来自每个各自多室反应配置的反应产物。