[发明专利]试剂递送系统

说明书

具有相关联喷嘴的预包装试剂储集器允许在各种类型的反应中准确、可重复地分配试剂，从而降低人为误差的风险。一系列储集器可排列在薄片或平面上以用于自动化操控，从而提供用于组织、存储、运输和分配例如分子生物学领域中的那些反应等的复杂反应中所需的试剂的简单形式。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年10月20日提交的美国申请第15/789,660号的优先权和权益，所述申请的内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及试剂保存和递送。

背景技术

许多分析技术需要使用精确且有时少量的试剂。举例来说，在分子生物学中，反应通常在微流体环境中进行，且必须以精确量和比率组合若干试剂以确保可接受的结果。此外，许多反应对污染敏感，且因此必须在受控环境中存储和操控试剂。使试剂递送自动化的各种尝试可去除一些人为误差，但具有其自身缺点。

自动化试剂递送的现有方法包括自动式流体处理器和微流体装置。通常，将流体从中央储集器分配到反应孔中。在流体装置中使用的硬件具有许多移动零件，价格昂贵，维护具有挑战性，并且尺寸较大。控制微流体芯片的硬件更简单、更便宜且较小，但用于分配试剂和进行反应的芯片可能较为昂贵。与流体处理器一起使用的硬件提供可编程灵活性，但部分归因于相关编程成本而价格昂贵。

微流体芯片较不灵活，其可能难以定制，且成本可随着额外层、精度要求和额外通道或储集器而逐步增加。已将喷墨机耦接到自动式平台，但其通常专用于特定试剂(未洗涤和再填充)，具有死体积，必须进行预装填，且试剂必须在分配之前保持冷却。归因于设置时间和试剂过填充(死体积)，自动式平台在大量样品(例如待在相同条件下运作的大于96个样品)的情况下是最实用的。为了易于设计，微流体芯片频繁地通过多个步骤处理单一样品，或通过单一步骤处理多个样品。

发明内容

本发明提供用于精确递送限定试剂体积的试剂递送系统。根据本发明，递送系统包含具有可变形部分的储集器，所述可变形部分在经致动时使得通过集成到储集器的壁中的喷嘴递送其中所含有的试剂。

在优选实施例中，递送系统为包含形成用于含有试剂的储集器的第一和第二阻挡层的泡壳包装。将喷嘴集成在阻挡层中的至少一个中，且形成储集器的阻挡层中的至少一个可变形，以便在可变形部分的致动后推动试剂通过喷嘴。储集器可具有任何适宜的形状和尺寸。优选系统包含第一可变形阻挡层和第二阻挡层，所述第二阻挡层包含集成喷嘴以形成储集器。喷嘴可制造在第二阻挡层中，或可简单地包含开口，试剂在可变形第一阻挡层缺乏致动的情况下不会流动通过所述开口。喷嘴允许试剂在致动后精确递送，且避免发生如在其它情形下在泡壳包装破裂中典型的“大量”试剂倾出或喷射。

预定体积的试剂被包装到待存储或运输的储集器中，备用于分配到反应环境中。因为以给定反应所需的精确量在制造或分配点处将一定体积的试剂添加到储集器，所以避免了台面处发生人为误差的可能性。另外，在临使用之前使试剂在储集器内的受控环境中保持密封，使污染的可能性降到最低。

在反应位点，试剂通过喷嘴分配以引导试剂排出、管理试剂流动速率或形成小液滴或以其它方式管理试剂的递送形式。喷嘴可预成型于储集器中或在未密封过程期间形成(例如用外部喷嘴穿过储集器)。

形成含有试剂的储集器的至少一个表面可变形，从而允许强制排出试剂。变形的速率和因此试剂递送的速率可通过改变施加到储集器的可变形部分的致动力来控制。本发明的储集器可经多路复用。举例来说，多个储集器可在薄片或平面上接合在一起，且可经定位以允许在各种时间将不同试剂依序添加到反应。