[发明专利]用于分离不混溶的液体以有效地隔离至少一种液体的方法和装置

说明书

一种方法，包含提供相分离装置，所述相分离装置包含具有过滤表面的多孔膜。所述过滤表面具有形成接收腔的非平面轮廓。所述方法还包含，将液体混合物提供到所述多孔膜的接收腔中。所述液体混合物包含相对于彼此不混溶的极性液体和非极性液体。沿着所述接收腔的所述过滤表面具有表面能，所述表面能阻止所述极性液体流过所述过滤表面，且阻止所述非极性液体流入所述多孔膜。所述方法还包含允许所述非极性液体流入所述多孔膜。当所述非极性液体流入所述多孔膜时，所述极性液体在所述接收腔内形成液滴。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年10月9日提交的美国临时申请No.62/062,134的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本文的主题总体上涉及用于分离不混溶的液体的系统和方法，更具体地，涉及有效地隔离至少一种液体的系统和方法，使得可以在测定中分析和/或使用所述(多种)液体。

背景技术

生物或化学分析中的各种方案涉及执行大量的受控反应。可以执行指定的反应，以制备和/或分析生物物质。数字流体(DF)是可以用于执行这样的反应的一种技术。在DF技术中，可以使用电润湿介导的操作来移动或操作(例如组合或分割)水滴。例如，DF装置可以是盒，其具有由一个或多个基板限定的封闭腔。电极的阵列可以沿着(多个)基板布置，并邻近腔定位。腔可以填充有相对于水滴不混溶的填充液体(例如，油)。电极配置为根据预定的序列或计划提供不同的电场，以在DF装置内输送、混合、过滤、监测和/或分析水滴。预定的序列可以使水滴经受指定的反应，以便例如制备生物物质。

可以实施复杂的步骤以控制水滴并制备所需的生物物质。作为一个示例，DF技术可以制备用于下一代测序(NGS)的片段化核酸的库。在进行指定的反应之后，液滴可以被输送到DF装置内用户可以访问的不同位置。用户可以通过以下方式来移除每个液滴，例如，将移液器插入腔中，并取出包含水溶液和填充液两者的小体积(例如20μl)。通常，水溶液是整个液体(其中填充液体形成液体的大部分)的一部分。例如，填充液体可以是水溶液的体积的两倍(2X)、十倍(10X)或二十倍(20X)。

对于一些应用，可能需要将水溶液与填充液体分离，使得水溶液可以在测定中使用，或者可以在测定或工作流程结束时被回收。然而，以可靠且有效的方式将小体积的液体与其他液体分离可能是具有挑战性的。一种用于分离包含水溶液和填充液体的液体混合物的常规方法包含将混合物沉积到阱中，并在离心机中旋转阱以将液体分离成不同的层。填充液体的层可以形成在水溶液的层的顶部。填充液体的层可以用移液器或通过倾析(decanting)被移除。对于特定的方案，该分离过程可能需要45分钟或更长的时间。此外，该过程可能是混乱且不可预测的，特别是在使用几个不同的样本时。

相应地，需要一种方法，其以比已知分离过程更快、更有效或更可靠中的至少一种方式分离两种或更多种不混溶的液体。

发明内容

在一个实施例中，提供一种方法，其包含提供相分离装置，所述相分离装置包含具有过滤表面的多孔膜。所述过滤表面具有形成接收腔的非平面轮廓。所述方法还包含将液体混合物提供到所述多孔膜的接收腔中。所述液体混合物包含相对于彼此不混溶(immiscible)的极性液体和非极性液体。沿着所述接收腔的所述过滤表面具有表面能，所述表面能阻止所述极性液体流过所述过滤表面，且允许所述非极性液体流入所述多孔膜。所述方法还包含允许所述非极性液体流入所述多孔膜。当所述非极性液体流入所述多孔膜时，所述极性液体在所述接收腔内形成液滴。

在一个实施例中，提供一种相分离装置，其包含具有过滤表面的多孔膜。所述过滤表面具有形成接收腔的非平面轮廓，其中沿着所述接收腔的所述过滤表面阻止将极性液体吸收进入所述多孔膜，但允许将非极性液体吸收进入所述多孔膜。