[发明专利]数字微流控稀释设备、系统及相关方法

说明书

本发明公开了用于稀释样品的示例性方法、设备、系统。一种示例性方法包括在多个电极的第一电极上沉积第一流体液滴。第一电极具有第一面积。第一流体液滴具有与第一面积相关联的第一体积。该示例性方法包括在所述多个电极的第二电极上沉积第二流体液滴。第二电极具有第二面积。第二流体液滴具有与第二面积相关联的第二体积。第二体积不同于第一体积。该示例性方法包括通过选择性活化第一电极或第二电极中的至少一个以使得第一流体液滴或第二流体液滴之一与第一流体液滴或第二流体液滴中的另一者合并来形成组合液滴。

相关申请

本专利要求依据35 U.S.C. § 119(e)于2014年12月31日提交的美国临时专利申请号62/098,679的权益，其经此引用以其全文并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及电极阵列，更特别涉及数字微流控稀释设备、系统和相关方法。

背景技术

根据装置的分析灵敏度范围，分析装置通常要求在一定浓度水平内稀释样品，如生物流体。数字微流控能够操控流体的离散体积，包括电动移动、混合和分裂（splitting）设置在两个表面之间的间隙中的流体液滴，其中至少一个表面包括涂覆有疏水性和/或介电材料的电极阵列。使用数字微流控装置进行的稀释通常是连续稀释，其涉及将样品液滴与具有基本相等体积的稀释剂液滴合并并分裂组合液滴以实现稀释比。连续稀释通常产生大且难以操控的液滴，由此增加了稀释过程中的不精确性。连续稀释对于可以实现的稀释比也是有限的，并需要合并和分裂液滴以获得目标稀释比的重复步骤。

附图概述

图1是现有技术中已知的示例性数字微流控芯片的侧视图。

图2是现有技术中已知的示例性连续稀释过程的图。

图3A是经由本文中公开的示例性方法创建并耦接至分析器的示例性底部基材上的第一示例性电极图案的顶视图。图3B是包括图3A的第一示例性电极图案的数字微流控芯片的侧视图。

图4是经由本文中公开的示例性方法创建并耦接至分析器的示例性底部基材上的第二示例性电极图案的顶视图。

图5A是在示例性底部基材上的第三示例性电极图案的顶视图，图5B是作为使用本文中公开的方法和系统进行的示例性稀释过程的耦接至分析器的图5A的示例性底部基材的顶视图。

图6是用于图案化电极的示例性处理系统的框图，所述示例性处理系统可用于实施本文中公开的实例。

图7是用于进行稀释的示例性处理系统的框图，所述示例性处理系统可用于实施本文中公开的实例。

图8是用于创建电极图案的示例性方法的流程图，所述示例性方法可用于实施本文中公开的实例。

图9是用于稀释样品的示例性方法的流程图，所述示例性方法可用于实施本文中公开的实例。

图10是可用于本文中公开的实例的处理器平台的图。

所述图没有按照比例绘制。更确切地说，为了阐明多个层和区域，层的厚度在附图中可能放大。尽可能地，相同的附图标记在附图和所附书面说明书通篇中用于指代相同或相似的部件。

发明详述

本文中公开了涉及使用数字微流控装置稀释样品的方法、系统和设备。分析装置，如用于免疫测定分析的那些，通常具有灵敏度范围，这代表可以通过测定法准确测量的样品中物质的最小量。分析装置的灵敏度范围通常需要将使用该装置分析的样品（包括例如生物流体样品，如血液、血浆、血清、唾液、汗液等等）稀释以满足落在灵敏度范围内的浓度目标。例如，对于0.05的稀释比（10/(10+200)）或大约20×稀释，10微升（µL）的样品可能需要用200微升的稀释剂来稀释。