固体试剂溶解器件以及使用其溶解固体试剂的方法技术

本发明专利技术涉及固体试剂溶解器件以及通过使用该固体试剂溶解器件溶解固体试剂的方法。一种固体试剂溶解器件包括：柔性层；上板，设置在柔性层上；以及下板，设置在柔性层下面。其中上板包括：多个微通道；与多个微通道连接的溶解室；以及突起，用于限制流经多个微通道的其中之一的流体的流动，下板包括分别与突起和溶解室对应的多个穿透孔，溶解室、多个微通道、以及多个穿透孔的每一个的一侧覆盖以柔性层。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及在分子诊断设备中使用的微器件(micro-device),更具体而言涉及固体试剂溶解器件以及通过使用该固体试剂溶解器件来溶解固体试剂的方法。
技术介绍
由于对于安全和使用者便利性以及快速即时检验(POCT)的需要，诊断设备已经越来越小型化和自动化。液体试剂难以保存,其稳定性相对低。另一方面，固体试剂或冻干的试剂的稳定性相对较高，因而固体试剂或冻干的试剂具有相对长的保存期限。此外，固体试剂或冻干的试剂的体积可以减小，因而用于保存固体试剂或冻干的试剂的储存容器的尺寸相对较小。因而，在小型化和自动化的诊断设备中，主要使用固体试剂或冻干的试剂。在诊断设备中，固体试剂或冻干的试剂必须溶解成液体以与任何其它试剂反应并检测信号。已经进行了在微器件中混合不同种类的溶液的方法的许多研究。然而，在微器件中溶解固体试剂的方法的研究极少。
技术实现思路
提供能够减少固体试剂的溶解时间并改善其再现性的固体试剂溶解器件。提供通过使用固体试剂溶解器件来溶解固体试剂的方法。额外的方面将在以下的描述中部分地阐述，且部分将通过该描述变得明显或者可以通过对所给出的实施方式的实践而习知。根据本专利技术的一方面，一种固体试剂溶解器件包括:柔性层；上板，设置在柔性层上；以及下板，设置在柔性层下面。其中上板包括:多个微通道；与多个微通道连接的溶解室；以及突起，用于限制流经多个微通道的其中之一的流体的流动，下板包括分别与突起和溶解室对应的多个穿透孔，溶解室、多个微通道、以及多个穿透孔的每一个的一侧覆盖以所述柔性层。上板中的与溶解室对应的部分可以包括盖，盖中放置固体试剂。 上板中的与溶解室对应的部分可以平行于柔性层。多个穿透孔的每一个的两侧的直径可以彼此相等或不同。与突起对应的穿透孔可以包括用于打开和关闭突起与柔性层之间的路径的阀室。至少一个穿透孔可以对应于溶解室，该至少一个穿透孔可以包括气压室(pneumatic chamber),该气压室产生柔性层中的与溶解室对应的部分的振动。柔性层的表面、多个微通道的表面、以及溶解室的内侧关于经过多个微通道中的其中之一输入的流体的物理特性可以彼此相同或不同。盖可以可与上板分离，盖的内侧可以包括其中放置固体试剂的至少一个曲面部分。盖可以包括彼此间隔开的第一盖和第二盖，第一盖和第二盖的内侧可以包括在其中放置不同的固体试剂的各自的曲面部分。各自的曲面部分可以向上或向下凸起。根据本专利技术的另一方面，一种溶解固体试剂的方法包括:在溶解室中设置固体试剂；将用于溶解固体试剂的溶液供应到溶解室；以及振动用于溶解的溶液。固体试剂可以是通过干燥液体试剂而凝固的试剂。该固体试剂可以是冻干的试剂。设置固体试剂可以包括:在固体试剂被设置在溶解室中的位置处定位之前制备的固体试剂。定位固体试剂可以通过以下执行:经连接到溶解室的微通道注入固体试剂。此夕卜，定位固体试剂可以通过以下执行:分离溶解室的一部分，将固体试剂引入被分离的部分中，然后再次将已经引入固体试剂于其中的被分离的部分与溶解室的剩余部分结合。因而，溶解室的一部分可以是可分离的。此外，溶解室的可分离的部分以及溶解室的剩余部分可以通过使用结合措施例如机械结合装置或粘合剂而结合。设置固体试剂可 以包括:在固体试剂被设置在溶解室中的位置处设置液体试剂；以及冻干液体试剂。设置液体试剂可以包括将液体试剂引入溶解室。弓I入液体试剂包括经连接到溶解室的微通道引入液体试剂。另外，引入液体试剂可以通过以下执行:分离溶解室的一部分；将液体试剂引入被分离的部分中；然后再次将已经引入液体试剂的被分离的部分与溶解室的剩余部分结合。冻干液体试剂可以在已经将液体试剂弓I入溶解室的状态下执行或者可以通过以下执行:分离溶解室的一部分，将液体试剂引入被分离的部分以及冻干引入到被分离的部分中的液体试剂。在被分离的部分中冻干的试剂可以通过将被分离的部分与溶解室的剩余部分再次结合而最终被定位在溶解室中。该冻干可以通过使用已知的方法或装置执行。如上所述，溶解固体试剂的方法包括将溶解固体试剂的溶液供应到溶解室。用于溶解的溶液可以具有用于溶解固体试剂的特性。用于溶解的溶液可以包括水、盐溶液和/或缓冲剂。可以根据被选择的试剂而适当地选择该缓冲剂。该缓冲剂可以是磷酸盐缓冲液(PBS)或三(羟甲基)氨基甲烷(Tris)缓冲剂。供应该溶液可以包括使该溶液流经连接到溶解室的微通道。振动用于溶解的溶液可以包括振动覆盖溶解室的柔性层。柔性层可以以在大约0.0OlHz到大约100k Hz的范围内的频率振动。与柔性层不振动时相比，振动柔性层可以包括重复进行升高或降低柔性层下的压力的工艺。振动用于溶解的溶液可以包括振动固体试剂以及用于溶解的溶液。溶解固体试剂的方法还可以包括:在振动该溶液之前，阻挡连接到溶解室的微通道的至少一部分。阻挡微通道的至少一部分可以包括对柔性层的覆盖被阻挡的微通道的一部分加压。该溶液可以包括与固体试剂反应的目标材料，该目标材料可以是目标DNA。例如，固体试剂可以是冻干的PCR试剂，该溶液可以溶解冻干的聚合酶链反应(PCR)试剂，以及可以包括可以与PCR试剂反应的模板DNA。该目标材料可以包括目标RNA、蛋白质或细胞碎片。PCR试剂可以包括聚合酶、引物/探针、dNTP和缓冲剂。固体试剂可以是冻干的核酸杂交试齐U、连接酶反应试剂、限制酶反应试剂、体外转录反应试剂或体外翻译反应试剂。溶解室可以包括珠粒(bead)，该珠粒与溶液一起振动并且用于溶解固体试剂。珠粒可以是能够包括于溶解室48中的微珠粒。微珠粒可具有在大约IOnm到大约1000 μ m范围内的直径。溶解室的一部分可以是盖，所述盖可与溶解室分离，所述盖的内侧可以包括其中放置液体试剂的至少一个曲面部分。用于振动用于溶解的溶液的至少一个气压室可以对应于溶解室。盖可以包括彼此间隔开的第一盖和第二盖，第一盖和第二盖的内侧可以包含在其中放置不同的液体试剂的各自的曲面部分。在固体试剂溶解器件中，固体试剂通过振动位于溶解室与气压室之间的边界中的柔性中间层而溶解。通过使用这样的动力学方法溶解固体试剂，固体试剂的溶解时间可以减少，固体试剂可以被更完全地溶解，由此改善其再现性。此外，溶解时间可以通过在溶解工艺中使用珠粒而进一步减少，并且再现性可以进一步改善。因而，通过将固体试剂溶解器件应用于各种分子诊断设置(其中溶解固体试剂或冻干的试剂的工艺是必须的)，例如，聚合酶链反应(PCR)设备或外部诊断设备，诊断时间可以减少，并且诊断可靠性可以提高。附图说明从结合附图对实施方式的以下描述中，这些和/或其它方面将变得明显且更易于理解，在附图中:图1是根据本 专利技术一实施方式的固体试剂溶解器件的截面图；图2是图1的上板的底侧的平面图；图3是沿图2的线3-3’截取的侧视图；图4是截面图，示出多个腔室形成在图1的溶解室下面的情形；图5是根据本专利技术另一实施方式的固体试剂溶解器件的截面图；图6是截面图，示出第二盖代替图5的第一盖设置的情形；图7是示出一情形的平面图，在该情形中两个盖设置在根据本专利技术另一实施方式的固体试剂溶解器件中的溶解室的上板中；图8是沿图7的线8-8’截取的截面图；图9是截面图，示出代替图8的第二室形成多个气压室的情形；图10是示出图8的第三盖和第四盖由不同类型的盖替代的情形的截面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体试剂溶解器件，包括：柔性层；上板，设置在所述柔性层上；以及下板，设置在所述柔性层下面，其中所述上板包括：多个微通道、与所述多个微通道连接的溶解室、以及突起，该突起用于限制流经所述多个微通道之一的流体的流动，所述下板包括分别与所述突起和所述溶解室对应的多个穿透孔，所述溶解室、所述多个微通道、以及所述多个穿透孔的每一个的一侧覆盖以所述柔性层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：权圣弘，郑盛旭，池圣敏，黃奎渊，金俊镐，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：