[发明专利]数字微流控稀释设备、系统及相关方法

说明书

数字微流控稀释设备、系统及相关方法。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。本申请是申请日为2015年12月21日、优先权日为2014年12月21日的发明名称为“数字微流控稀释设备、系统及相关方法”的PCT/US2015/067021号发明专利申请的分案申请，原申请进入中国国家阶段获得的国家申请号为201580077138.4。

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。

发明内容

本发明提供了下述技术方案：

1. 一种系统，其包括：

电极阵列，所述电极阵列包括包含第一电极和第二电极的多个电极，第一电极用于支持样品的第一样品液滴，第二电极用于支持第一稀释剂液滴，第一样品液滴具有与第一稀释剂液滴不同的体积；

用于计算样品的稀释比的装置；和

用于活化第一电极或第二电极中的至少一个以便基于该稀释比组合样品液滴和稀释剂液滴以便产生组合液滴的装置；

2. 技术方案1的系统，其中电极阵列进一步地包括用于支持第二样品液滴或第二稀释剂液滴的第三电极，第二样品液滴或第二稀释剂液滴中的一个具有不同于第一样品液滴或第一稀释剂液滴的体积，并且其中用于选择性地活化的装置是将第一电极与第二电极或第三电极中的至少一个基于各自的体积活化以符合稀释比；

3. 技术方案1的系统，进一步地包括分配器以便将稀释剂分配到电极阵列的第三电极上；

4. 技术方案3的系统，其中用于选择性地活化的装置将第二电极与第三电极活化以形成第一稀释剂液滴；

5. 技术方案4的系统，其中用于计算的装置将相对于与第一电极有关的体积基于与第二电极与第三电极有关的各自的体积的总和确定稀释比；

6. 技术方案1-3中任一项的系统，其中用于选择性地活化的装置包括电压源；

7. 技术方案1的系统，进一步地包括用于控制用于活化的装置活化第一电极或第二电极中的至少一个的持续时间的装置；

8. 技术方案1的系统，其中用于计算的装置将识别第一电极或第二电极中的至少一个以便基于稀释比被用于活化的装置所活化；

9. 技术方案1的系统，其中用于活化的装置将：

活化第一电极以产生组合液滴；和