用于核酸扩增和检测的射流卡盘制造技术

一种用于测定液体样本中的靶核酸序列的卡盘。所述卡盘包括：射流部分，所述样本流动通过所述射流部分且其中进行核酸扩增和检测；气动部分，其控制通过所述射流部分的流；以及至少两个电极，其提供用于所关注的经扩增核酸的检测的电位差。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于核酸扩增和检测的射流卡盘，更具体来说，其中所述射流卡盘包括用于核酸扩增和检测所必需的试剂。
技术介绍
样本制备和分析呈现许多后勤问题。常规地，在没有分析医学样本(例如血液、唾液、尿液以及拭子洗脱液)所必需的设备的局部手术中，许多所述样本被提供给医生，例如，全科医生(GP)或主治医师(PCP)。因此，必须将样本发送到其中分析样本的实验室。测试结果必须随后被核对且返回给GP以分析所述结果且做出诊断。此方法是不适当的。首先，存在样本运送中被丢失或与错误的患者错配的相当大的风险。此外，尽管技术的最近发展已经减少了执行测试所花费的总时间，但将样本发送到实验室所涉及的延迟是不令人满意的。然而，在实验室中存在的类型的分析系统是复杂的且通常难以从源样本提供足够量的纯目标以可靠地执行下游分析测定。这通常阻止局部GP手术能够现场执行此类测试。然而，近年来，已经努力减小分析系统的大小以使测试运行起来更快且更简单，且需要更小的量的样本。举例来说，“芯片实验室”(LOC)装置(微流体装置的子集)将在医院中执行的几乎所有医疗测试或诊断操作整合在单一微流体芯片上。形成此类微流体装置的通道处理较小流体体积且连接在一起以便实现所希望的功能，例如混合样本、移动样本通过装置、使样本与不同的试剂反应等等。这些芯片可以插入到机器中以控制测试的性能且测量结果。然而，已发现处理微流体装置中的样本可能非常困难。在如在常规LOC上存在的此<br>类小通道中，难以施加外部力以将样本从一个位置移动到另一位置以在样本上执行不同的动作。还存在对仅仅使用毛细作用操作的LOC装置的复杂性的限制。此外，由于LOC的较小样本大小，所述装置具有减少的灵敏度且因此目标存在于样本中的概率减小。替代的方法是使用射流卡盘。射流卡盘的组件的大小大于微流体装置的组件的大小，并且因此移动样本通过各种不同位置以在其上执行不同的动作变得可能。这使得有可能执行比可以使用典型的LOC装置执行的更加复杂的测试，同时仍提供在局部GP手术中可能使用的分析系统。可用于医疗诊断的科学测定已经越来越涉及生物化学过程，例如聚合酶链反应(“PCR”)。PCR测定已经提供测定核酸的界定区段的存在的强有力的方法。因此希望在射流卡盘上执行PCR测定。将PCR减小到微芯片级对于便携式检测技术和高通量分析系统是十分重要的。所述方法可以用于针对对特定病原体(例如沙眼衣原体细菌、HIV或任何其它病原微生物)具有特异性的核酸的存在测定体液。可商购的自动DNA扩增测定的引入已经允许更多实验室引入这些技术以用于试样的常规测试。然而，存在改进用于此目的的射流装置的需要。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于测定液体样本中的靶核酸序列的卡盘，其包括塑料外壳，所述塑料外壳围封：a.塑料射流部分，其包括：将样本入口流体地连接到其中可以进行核酸扩增的至少一个扩增室的通道；将所述扩增室流体地连接到其中可以检测到核酸扩增的结果的至少一个检测室的通道；排气装置；以及连接到气体供应装置的气体入口，所述气体供应装置能够向下游推动所述样本通过所述卡盘，其中所述通道和/或腔室包括至少一个气动控制的阀门，并且其中在所述扩增室的上游提供：用于细胞裂解和核酸分离的试剂和/或物理组件；在所述扩增室中或所述扩增室的上游但在用于细胞裂解和核酸分离的所述试剂和/或物理组件的下游提供用于核酸扩增的试剂，其包含核酸聚合酶；且在所述检测室中或所述检测室的上游但在所述扩增室的下游提供用于核酸检测的试剂；b.塑料气动部分，其包括至少一个气动压力入口和用于传送气动压力的气动回路；由此通过所述通道和腔室的流可以通过施加到所述至少一个气动控制的阀门的所述气动压力控制；以及c.至少两个电极，其能够提供跨越所述至少一个检测室的电位差以准许电化学活性分子的检测。附图说明图1是其中可以提供本专利技术的示例性射流卡盘的示意图。图2是其中可以提供本专利技术的示例性射流卡盘的俯视图。图3是图2的示例性射流卡盘的分解视图。图4是图2的示例性射流卡盘的外壳的透视图。图5是图2的示例性射流卡盘的泡罩子组合件的透视图。图6A是图2的示例性射流卡盘的气动层的俯视图。图6B是图2的示例性射流卡盘的气动层的底视图。图7是图2的示例性射流卡盘的气动箔片的俯视图。图8A是图2的示例性射流卡盘的射流层的俯视图。图8B是图2的示例性射流卡盘的射流层的底视图。图9是图2的示例性射流卡盘的射流箔片的俯视图。图10是图2的示例性射流卡盘的电极层的俯视图。图11是可以形成隔离的专利技术性方面的有利的阀门布置的截面视图。图12是可以形成隔离的专利技术性方面的另一有利的阀门布置的截面视图。图13a是可以形成隔离的专利技术性方面的有利的入口端口布置的截面视图。图13b是图13a的入口端口布置的透视截面视图。图14a是可以形成隔离的专利技术性方面的有利的捕获柱布置的截面视图。图14b是图14a的捕获柱布置的一部分的透视截面视图。图15a是可以形成隔离的专利技术性方面的有利的废物室布置的截面视图。图15b是图15a的废物室布置的透视截面视图。具体实施方式本专利技术的卡盘包括：射流部分，样本流动通过所述射流部分且其中进行核酸扩增和检测；气动部分，其控制通过射流部分的流；以及至少两个电极，其提供用于所关注的经扩增核酸的检测的电位差。射流部分和气动部分可以由射流层、射流箔片、气动层以及气动箔片构造，例如下文关于示例性卡盘描述的那些射流层、射流箔片、气动层以及气动箔片。然而，射流部分未必仅由射流层和射流箔片构成且气动部分未必仅由气动层和气动箔片构成。确切地说，所述层可以相互作用以产生射流部分和气动部分，使得所述层中的全部或一些的各部分构成每个部分。射流部分是指卡盘的提供允许受控样本流的功能的特定区域，且气动部分是指卡盘的提供控制通过射流部分的流的功能的特定区域，而非指卡盘的特定层。外壳、射流部分和气动部分由塑料制成。塑料意指可以在较软时成形且随后被硬化的合成或天然有机材料，包含树脂、树脂状物质、聚合物、纤维素衍生物、酪蛋白材料以及蛋白质塑料。可以构造卡盘的塑料的实例包含但不限于热塑性塑料，例如聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、环烯烃共聚物(例如黄宝石、丙烯腈丁二烯苯乙烯)；以及热塑性弹性体，例如聚丙烯。塑料外壳、射流部分和气动部分可以包含不由塑料制成的组件(例如，由金属箔制成的泡罩、在样本入口处的金属嵌件)，但所述组件主要由塑料形成。塑料材料的使用促进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测定液体样本中的靶核酸序列的卡盘，其包括塑料外壳，所述塑料外壳围封：a.塑料射流部分，其包括：将样本入口流体地连接到可以进行核酸扩增的至少一个扩增室的通道；将所述扩增室流体地连接到可以检测核酸扩增的结果的至少一个检测室的通道；排气装置；以及连接到气体供应装置的气体入口，所述气体供应装置能够向下游推动所述样本通过所述卡盘，其中所述通道和/或腔室包括至少一个气动控制的阀门，并且其中在所述扩增室的上游提供：用于细胞裂解和核酸分离的试剂和/或物理组件；在所述扩增室中或所述扩增室的上游但在用于细胞裂解和核酸分离的所述试剂和/或物理组件的下游提供用于核酸扩增的试剂，其包含核酸聚合酶；且在所述检测室中或所述检测室的上游但在所述扩增室的下游提供用于核酸检测的试剂；b.塑料气动部分，其包括至少一个气动压力入口和用于传送气动压力的气动回路；由此通过所述通道和腔室的流可以通过施加到所述至少一个气动控制的阀门的所述气动压力控制；以及c.至少两个电极，其能够提供跨越所述至少一个检测室的电位差以准许电化学活性分子的检测。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.29 GB 1313511.61.一种用于测定液体样本中的靶核酸序列的卡盘，其包括塑料外壳，所述塑料外壳围
封：
a.塑料射流部分，其包括：将样本入口流体地连接到可以进行核酸扩增的至少一个扩
增室的通道；将所述扩增室流体地连接到可以检测核酸扩增的结果的至少一个检测室的通
道；排气装置；以及连接到气体供应装置的气体入口，所述气体供应装置能够向下游推动所
述样本通过所述卡盘，
其中所述通道和/或腔室包括至少一个气动控制的阀门，
并且其中在所述扩增室的上游提供：用于细胞裂解和核酸分离的试剂和/或物理组件；
在所述扩增室中或所述扩增室的上游但在用于细胞裂解和核酸分离的所述试剂和/或物理
组件的下游提供用于核酸扩增的试剂，其包含核酸聚合酶；且在所述检测室中或所述检测
室的上游但在所述扩增室的下游提供用于核酸检测的试剂；
b.塑料气动部分，其包括至少一个气动压力入口和用于传送气动压力的气动回路；
由此通过所述通道和腔室的流可以通过施加到所述至少一个气动控制的阀门的所述
气动压力控制；以及
c.至少两个电极，其能够提供跨越所述至少一个检测室的电位差以准许电化学活性分
子的检测。
2.根据权利要求1所述的卡盘，其中所述射流部分进一步包括对照核酸。
3.根据权利要求2所述的卡盘，其中所述对照核酸是DNA。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的卡盘，其中所述靶核酸是DNA。
5.根据权利要求4所述的卡盘，其中靶DNA来自病原体。
6.根据以上任何一项权利要求所述的卡盘，其中所述用于核酸扩增的试剂进一步包括
能够与所述靶核酸序列杂交的引物、dNTP，且可选地进一步包括缓冲盐、MgCl2、钝化剂、尿
嘧啶N糖基化酶和dUTP中的一个或多个。
7.根据权利要求2到6中任一项所述的卡盘，其中所述用于核酸扩增的试剂进一步包括
能够与所述对...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·R·K·爱德华兹，T·C·E·马拉科伊，K·D·尼尔，J·K·泰勒，B·阿莱特，
申请(专利权)人：阿特莱斯遗传学有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB