[发明专利]当在EWOD仪器中对接时的EWOD仓盒位置感测

说明书

一种微流体系统包括：电介质上电润湿(EWOD)仓盒，具有被配置为接收液滴的元件阵列，元件阵列包括单独的阵列元件，每个单独的阵列元件包括阵列元件电路，阵列元件电路包括集成到阵列元件电路中的感测电路；微流体仪器，被配置为接收EWOD仓盒并且具有位于EWOD仓盒外部的导电定位器；以及控制系统，被配置为通过控制施加到元件阵列的激励电压以对元件阵列上存在的液滴执行操控操作，来执行电润湿操作。控制系统还被配置为读取来自感测电路的输出，基于输出确定定位器相对于元件阵列的位置，以及基于定位器的位置来确定EWOD仓盒相对于微流体仪器的错位。控制系统可以调整液滴操控操作以补偿所确定的错位。

相关申请

本申请要求于2019年3月11日提交的第16/298,063号美国申请的权益，其内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及液滴微流体装置，更具体地涉及有源矩阵电介质上电润湿(AM-EWOD)装置，以及AM-EWOD操作方法以调整反应方案(reaction protocol)或脚本以解决AM-EWOD仓盒(cartridge)相对于AM-EWOD仪器的错位。

背景技术

电介质上电润湿(EWOD)是一种众所周知的用于通过施加电场来操控流体液滴的技术。有源矩阵EWOD(AM-EWOD)是指在包含晶体管的有源矩阵阵列中实现的EWOD，例如通过使用薄膜晶体管(TFT)。因此，它是用于芯片实验室技术的数字微流体的候选技术。该技术的基本原理的介绍可以在“Digital microfluidics:is a true lab-on-a-chippossible？”(R.B.Fair，Microfluid Nanofluid(2007)3:245-281)中找到。

图1是描绘示例性基于EWOD的微流体系统的图。在图1的示例中，微流体系统包括读取器32和仓盒34。仓盒34可以包含微流体装置(例如AM-EWOD装置36)以及(未示出)进入装置的流体输入端口和常规的电连接。流体输入端口可以执行将流体输入到AM-EWOD装置36中并在装置内产生液滴的功能，例如通过由电润湿控制的输入储存器分配。如下文进一步详述，微流体装置包括被配置为接收输入的流体液滴的电极阵列。

微流体系统还可以包括控制系统，该控制系统被配置为控制施加到微流体装置的电极阵列的激励电压以对流体液滴执行操控操作。例如，读取器32可以包含被配置为控制电子器件38的这种控制系统和可以存储任何应用软件和与系统相关联的任何数据的存储装置40。控制电子器件38可以包括诸如CPU、微控制器或微处理器之类的合适的电路和/或处理装置，所述电路和/或处理装置被配置为执行与对AM-EWOD装置36的控制相关的各种控制操作。

在图1的示例中，提供外部传感器模块35以用于感测液滴特性。例如，本领域已知的光学传感器可以用作用于感测液滴特性的外部传感器，其可以并入可以位于EWOD装置附近的探针中。合适的光学传感器包括相机装置、光传感器、电荷耦合器件(CCD)和类似的图像传感器等。传感器附加地或备选地可以被配置为作为每个阵列元件中的驱动电路的一部分而合并的内部传感器电路。这种传感器电路可以通过检测阵列元件处的电特性(例如阻抗或电容)来感测液滴特性。

图2是以透视图描绘示例性AM-EWOD装置36的附加细节的图。AM-EWOD装置36具有下基板组件44，其中薄膜电子器件46设置在下基板组件44上。薄膜电子器件46被布置为驱动阵列元件电极48。多个阵列元件电极48布置成电极或元件二维阵列50，具有N行×M列的阵列元件，其中N和M可以是任何整数。可以包括任何极性液体并且通常可以是水性的液滴52被封闭在由间隔件56隔开的下基板44和上基板54之间，但是应当理解可以存在多个液滴52。