[发明专利]流体缓冲

说明书

本申请涉及流体缓冲。一种用于将流体引导进和引导出射流设备的装置包括连接到射流设备的流体入口的两个或更多个流体灌注通道、控制在流体灌注通道和流体入口之间的流量的对于每个流体灌注通道的流量控制阀、连接到射流设备的流体出口的一个或更多个出口通道、以及控制在流体出口和相关联的出口通道之间的流量的对于每个出口通道的流量控制阀。一种用于将流体输送到流体入口的装置包括绕旋转轴可旋转的板和设置在板上的多个流体隔室，每个隔室具有流体出射口，该流体出射口设置在离旋转轴的公共径向距离处，并且定位成当板绕旋转轴旋转时与流体入口对准。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年1月24日提交的美国临时专利申请序列号62/621,270的优先权，该申请的公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及，但不限于流体缓冲。

背景技术

由于例如有限的空间可用性，在一次性微流控盒上装载和存储过多流体体积的需要可能是有问题的。另一方面，远离感兴趣射流区域(例如流动池)存储流体(例如试剂)可能导致用于将流体从存储位置移动到感兴趣射流区域的过多的泵送时间的问题，并且呈现对在感兴趣区域处替换流体的高冲洗因子要求。

许多带有板载流体存储器的微流控系统远离感兴趣射流区域储藏流体，并且具有某种形式的阀控装置，无论它是旋转阀还是夹管阀的阵列，这进一步增加了在流体和它们在盒上被使用的地方之间的距离。被称为体积排量的这些距离用于计算对特定化学步骤输送的总体积，且因此流体越远离感兴趣射流区域被存储，每一步骤所涉及的体积就越大。对于具有许多重复步骤的化学过程，这些所使用的容积乘以例如范围从300至600的值，且因此总体积排量可能对所需的总流体体积有显著影响。由于流体体积要求是微流控设备尺寸的主驱动因素，因此大的体积排量极大地限制了设备尺寸减小的潜力。

一些微流控盒设备使用大于对板载化学反应(onboard chemistry)需要的体积的流体体积。这种高体积可用于例如冲洗，以通过共用的公共管线和在目标表面处交换流体。当长的循环化验被自动化时，这种高流体体积需求可能变得更加迫切。用于输送远离感兴趣射流区域存储的流体的长流体管线可能呈现出难以洗涤在微流控路径(例如90度转弯)中的位置。此外，由于在层流环境中的无滑移边界条件，流体管线的壁可能难以洗涤。

在标准微流控系统中，可以在位于远离感兴趣射流区域的流体存储区域处的通道中执行灌注，其中通道注入共用的开关阀中，该共用的开关阀实现按需流体选择。然后，长的共用管线或公共管线将所有流体输送到感兴趣射流区域，在该射流区域中发生射流交换。在这样的标准系统中，在感兴趣射流区域处提供不同的流体之前，可以冲洗掉之前的流体，以保持新流体的正确化学成分，或者通过相反的化学反应来避免阻碍(即避免交叉污染)。

在添加不同流体之前冲洗公共管线所需的流体的体积将取决于公共管线的长度，且被称为“体积排量”。“冲洗因子”可以被认为是应用于总体积排量或由流体共用的通道的体积的乘数。例如，如果排量管线在体积上为10μL，则3的冲洗因子将需要30μL的流体被抽出而通过系统以产生适当的交换。对于具有多次重复的循环化学化验，最小化单独流体转移体积对在射流设备上存储的总体积有重大影响。通过最小化存储体积，由于材料和流体的减少，可以减小盒覆盖区并在每次运行基础上节省资金。在一些实例中，由于较短的泵送操作时间，总运行时间可能减少。

发明内容

下面呈现简化的概述，以便提供对本文所述的一些方面的基本理解。本概述并非所要求保护的主题的广泛综述。它既不旨在识别所要求保护的主题的关键或重要元素，也不旨在描述其范围。它的唯一目的是以简化的形式呈现一些概念作为稍后呈现的更详细的描述的前序。