[发明专利]用于进行测定的仪器

说明书

本发明提供了一种用于在包括磁珠的微流体系统中进行测定的仪器，所述仪器包括：平台，在所述平台上能够安装微流体系统；具有磁体的一个或多个致动器，所述致动器配置为当将微流体系统安装在所述平台上时，直接影响容纳在微流体系统内的磁珠的移动；以及控制装置，所述控制装置配置为控制一个或多个磁体与安装的微流体系统的相对移动，以使所述磁体能够横跨安装的微流体系统追踪期望的路径，所述磁体能够定位在安装的微流体系统的任何x坐标和y坐标处，其中所述仪器还包括：a)至少一个旋转致动器，所述至少一个旋转致动器配置为使磁体能够沿x轴移动，和/或b)一种用于以步进式方式移动安装的微流体系统的装置。

本发明涉及一种进行测定的仪器，特别是涉及一种能够控制磁珠移动通过所谓的“碟片实验室”系统中的微流体腔室和/或通道的仪器。

尽管也可以使用其他几何形状，但“碟片实验室”系统或“CD实验室”系统通常使用盘状反应容器，其包含通道、空腔和其他特征，例如阀和疏水性改变的区域。它们对于进行涉及盘内微流体传递和反应的生物测定特别有用。测定盘与使用离心力实现旋转移动以控制反应流体的流量的仪器一起使用。

微流体系统在医学和分子诊断应用领域中的重要性日益提高，并且由于其高表面/体积比、短的扩散部分和最小的试剂体积而特别有意义，从而导致微流体系统对于时间紧迫的应用和现场诊断特别有意义。在许多应用中，需要使组分分离和/或移动通过微腔室和/或微通道，以便进行诊断测试。特别地，可能需要使生物样品的目标液体和/或颗粒固相生物材料分离和/或移动通过微流体系统。

用于在微流体系统中进行测定的一些已知仪器(例如测定盘等)包括用于通过使用容纳在微腔室和/或通道内的磁珠而在微流体腔室和/或通道之间运输组分的装置。可以通过外部安装的磁体和/或快速旋转(spinning)容纳微流体系统的测定盘的组合来控制这样的磁珠的移动，以便通过离心力来移动珠。

磁珠可通过与所需生物组分形成相互作用而用于运输、混合、分离和/或浓缩生物分子和/或细胞，例如DNA、抗体或细菌。

US 2013/0206701公开了一种系统，该系统利用固定磁体将珠朝向测定盘的中心吸引并使测定盘快速旋转以产生离心力，以使珠朝向盘的外边缘移动。替代的公开包括US2008/0073546，其利用类似的系统，使用固定磁体或磁体来平衡离心力和磁力，所述固定磁体或磁体在测定盘快速旋转同时可以横跨测定盘的半径移动。US 2008/0035579和US2008/0056949也公开了使用平衡的离心力和磁力来操纵磁珠移动通过微流体系统，其中沿着导轨限制磁体的位置。

其他系统可以使用处于不同径向距离的两个固定的磁体，第一磁体将珠朝向磁盘的中心吸引，第二磁体将珠朝向磁盘的圆周吸引。

在这些系统的每一个中，由于需要平衡相反的力，所以妨碍了对磁珠移动的精确控制。同样的情况是，磁体可能无法收集位于流体腔室的最内和最外区域的珠。此外，当盘使用离心力加速至移动珠所需的速度时，可能会发生时间延迟，并且以距测定盘的中心相似或相同的距离容纳腔室的情况下，可能会感觉到相似或相同的离心力，使得很难引导期望的磁珠移动。

在这样的系统中，互连通道和/或腔室的定位可以由一个或多个固定磁体的位置决定。这些设计约束可能会限制系统的实用性和/或优化。

本发明人已经认识到已知仪器的缺点，并且已经开发出一种允许更受控的测定盘工序并带来进一步优点的新系统。

发明内容