[发明专利]样本分析系统

说明书

披露一种集成式样本分析系统。该样本分析系统包含(1)样本制备/分析模块，它具有包括专门结合核酸的整块的样本纯化装置和在具有亲水性内表面的反应腔内封装有微阵列的样本分析装置；(2)温控模块，包括具有导热温控囊的热循环器；和(3)能够采集在反应腔内的微阵列的图像的成像装置。

本申请是发明创造名称为“样本分析系统”，申请号为“201180059075.1”，申请日为“2011年12月8日”，优先权日为“2010年12月9日”申请的分案申请；本申请要求于2010年12月9 日提交的美国临时专利申请号61/421,414的优先权。上述申请的全文被引用纳入本文。

技术领域

本申请总体上涉及样本分析系统，确切地说，涉及用于检测样本中的生物材料的集成式采样-应答分析系统(sample-to-answer analysis system)。

背景技术

分子检测是在分子级别进行的旨在检测被测样本中的生物材料如 DNA、RNA和/或蛋白质的一项检测。分子检测已因其速度、灵敏度和特异性而开始表现为金标。例如分子试验被发现当在脑脊髓液中识别肠道病毒时比传统的培养法灵敏75％以上，并且现在被考虑作为此诊断法的金标 (勒兰德等人，Clin.Microbiol Rev.2007,20:49-78)

微阵列最主要用在研究实验室内作为勾画基因表达水平的工具，因为可以对单个样本进行数千次试验测试。微阵列尚未在临床实验室广泛用于分子检测，因为其操作复杂性和成本(通常每项检测要花费数百美元)。微阵列检测的高成本是因为以下三个基本限制条件：(1)通常依赖光刻法的多步骤制造工艺，(2)装置组合，其通常由玻璃基材或硅基材构成，有时包含复杂的微流体设计，用于执行长序列步骤，和/或(3)与操作这些非常复杂的检测相关的人工。因此，人们需要研发更经济划算的方法和装置来进行利用微阵列技术的分子检测。

发明内容

本申请的一个方面涉及一种用于样本分析装置的一次性反应盒。该一次性反应盒包括多个容器和流动条。每个容器具有敞开的顶端和封闭的底端。多个容器中的至少一个预封装有样本分析作业所需要的试剂并且在该容器的顶端利用可去除的或可刺破的盖来封闭。流动条包括多个端口和与一个或多个端口相连通的一个或多个反应腔。每个反应腔包括微阵列。所述多个端口通过用于在所述多个端口和样本分析装置之间建立流体连通的一个或多个流体连通机构与该样本分析仪器相互作用。

本申请的另一个方面涉及流动条。流动条包括多个端口和多个反应腔。每个端口包括用于建立与样本纯化装置的流体连通的可刺破的隔膜或圆顶阀。每个反应腔装有微阵列并且与一个端口相连通。

本申请的另一方面涉及一种流动控制歧管。流动控制歧管包括歧管体、形成在该歧管体上且适于连接至供流装置的多个供流端口、形成在该歧管体内的多个柱塞通道以及可沿柱塞通道的长度运动的多个柱塞。每个柱塞通道在一端具有柱塞通道入口并在另一端具有柱塞通道出口。每个柱塞包括封贴在该柱塞所处的柱塞通道的内壁上的密封件。该柱塞从柱塞通道入口进入该柱塞通道。所述多个供流端口中的每一个供流端口在该柱塞通道的柱塞通道入口附近的位置处被连通至柱塞通道。

本申请的又一个方面涉及一种流动控制选择器。流动控制选择器包括具有多个输出端口的选择器通道和包括细长的杆和控制该杆的线性运动的马达的线性运动致动器。该细长的杆具有近端、远端和在该杆内围出的流体连通通道。该流体连通通道从在该杆的近端上的第一开口延伸至在该杆的远端上的第二开口。第一开口适于连接至流体源，该杆上的两个密封件连接于第二开口的侧旁，从而当该杆安放在选择器通道内时，这两个密封件封贴在选择器通道的内壁上并且在这两个密封件之间形成流体连通路径。当在第二开口和流动控制选择器的输出端口之间形成流体连通路径时，在流体源和流动控制选择器的输出端口之间建立起流体连通。