具有凹槽矩阵的可重复使用的带的制作方法
【专利说明】具有凹槽矩阵的可重复使用的带
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求Darren Lynn Cook等人于2013年3月15日提交的申请号为61/792，556、发明名称为“阵列带条的形成以及阵列带条的带”的美国临时申请的优先权。
技术领域
[0003]本发明涉及在较高通量系统上的内联样品处理，并且更具体地涉及具有凹槽矩阵的带条的形成以及具有凹槽矩阵的可重复使用的带。
【背景技术】
[0004]生物科学产业的发展已经产生了对较高通量生物样品处理和检测系统的需求。例如，Astle的6，632，653号美国专利公开了一种使用具有凹槽矩阵的带条进行生物测定的较高通量的方法。在较高通量系统中，液体处置和样品处理系统将源和试样从微板转移到具有凹槽矩阵的带条中、密封该带条并且在卷轴上累积该带条。然后，包含诸如生物样品等样品的带条被转移到水浴产品中，并且可以进行反应，例如使用热循环的聚合酶链反应(PCR)。随后，该带条可以被装载到检测仪器上，该检测仪器检测期望分析物的存在，例如在生物样品中的核酸存在。
[0005]在这种较高通量系统中采用的具有凹槽矩阵的带条通常被使用一次以处理和检测分析物在单一样品中的存在。在单次使用之后，该带条被丢弃。由于存在污染风险它没有被重复使用。此外，具有凹槽矩阵的带条通常通过热压纹处理形成。因此，由于带条和废物处理的成本，类似具有凹槽矩阵的带条的消耗材料增大了与较高通量系统相关的成本。随着朝增大反应速度以便以更快速度处理更多样品的努力，带条的成本会变得异常昂贵。
【发明内容】
[0006]一种用于处理和分析样品的系统，所述系统包括:具有凹槽的带，所述带行进通过所述系统；分配站，所述分配站将样品和试剂分配到所述带的所述凹槽中；以及检测站，所述检测站检测在所述带的所述凹槽中的分析物。所述系统还包括清洗和净化站，用于净化所述带的所述凹槽。
[0007]一种用于处理和分析系统中的样品的方法，所述方法包括:通过所述系统使带凹槽向前到达分配站；将样品和试剂分配到所述带的所述凹槽中；使所述带向前到达所述系统的检测站；以及检测在所述带的所述凹槽中的样品中的分析物。所述方法还包括:使所述带向前到达所述系统的清洗和净化站；以及净化所述带的所述凹槽。
【附图说明】
[0008]图1A是使用冲切技术形成在基板上的凹槽矩阵的俯视图；
[0009]图1B是具有使用冲切技术形成在基板上的凹槽矩阵的带条的沿图1A中的线1B-1B的截面图；
[0010]图2A是具有使用激光技术形成在基板上的凹槽矩阵的带条的俯视图；
[0011]图2B是具有使用激光技术形成在基板上的凹槽矩阵的带条的沿图2A中的线2B-2B的截面图；
[0012]图3A是具有使用厚膜沉积技术形成在基板上的凹槽矩阵的带条的俯视图；
[0013]图3B是具有使用厚膜沉积技术形成在基板上的凹槽矩阵的带条的沿图3A中的线3B-3B的截面图；
[0014]图3C是具有使用厚膜沉积技术形成在基板上的凹槽矩阵的带条的截面图；
[0015]图4A是具有形成在基板上矩阵凹槽的带条的俯视图；
[0016]图4B是具有使用附加技术形成在基板上矩阵凹槽的带条的沿图4A中的线4B-4B的截面图；
[0017]图4C是具有使用蚀刻去除技术形成在基板上矩阵凹槽的带条的截面图；
[0018]图5是采用具有凹槽矩阵的可重复使用的带的较高通量系统的示意图；
[0019]图6A是在带的底部上具有凹槽矩阵的可重复使用的带的实施例的仰视图；
[0020]图6B是在带的底部上具有凹槽矩阵的可重复使用的带的实施例的沿图6A中的线6B-6B的截面图；
[0021]图7A是在带的顶部上具有凹槽矩阵的可重复使用的带的实施例的俯视图；
[0022]图7B是在带的顶部上具有凹槽矩阵的可重复使用的带的实施例的沿图7A中的线7B-7B的截面图；
[0023]图8A是在带的顶部上具有凹槽矩阵的可重复使用的带的实施例的俯视图；
[0024]图8B是在带的顶部上具有凹槽矩阵的可重复使用的带的实施例的沿图8A中的线8B-8B的截面图；
[0025]图9是采用具有凹槽矩阵的可重复使用的带的较高通量系统的另一个实施例的示意图；
[0026]图10是采用具有凹槽矩阵的可重复使用的带的较高通量系统的另一个实施例的示意图；
[0027]图11是采用具有凹槽矩阵的可重复使用的带的较高通量系统的另一个实施例的示意图；
[0028]图12是采用具有凹槽矩阵的可重复使用的带的较高通量系统的另一个实施例的示意图；
[0029]图13是采用具有凹槽矩阵的可重复使用的带的较高通量系统的另一个实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0030]本文公开的系统一方面提供了形成具有凹槽矩阵的一次性带条的更有成本效益的方法。其提供了精确的和可控的方法以将凹槽、凹部或通道引入到基板中，以形成具有凹槽矩阵的带条。另一个实施例用具有凹槽矩阵的可重复使用的带取代了具有凹槽矩阵的一次性带条。可重复使用的带行进通过用于生物样品处理和检测的较高通量系统，但是一旦检测完成后不被丢弃。相反，该带行进通过污染区以便移除处理后的生物材料，以允许该带重复用于生物样品处理和检测。该较高通量系统执行内联采样，其中生物材料被分配，试剂被添加，样品可以被培养特定量的时间，以进行反应，并且该反应可以被检测器扫描以确定生物材料中的分析物的量。
[0031]图1A和IB是包括凹槽21矩阵、基板22和冲切顶层24的带条20的俯视图和截面图。使用冲切技术在基板22上形成凹槽21矩阵。基板22可以为适于用作具有凹槽矩阵的带条的基板。使用冲切技术，图案化的膜可以被层压到基板22上。在替代实施例中，使用打孔技术将图案化的膜层压到基板22上。图案化的膜附接到基板22上可以形成凹槽21矩阵，产生具有基板22的底层的冲切顶层24。凹槽21矩阵可以以阵列图案形成在基板22上。在替代实施例中，图案附接到基板22上可以形成凹部、通道或腔的矩阵。在一个实施例中，这产生具有凹槽21矩阵的一次性带条，所述一次性带条可以用在较高通量系统中。具有凹槽21矩阵的一次性带条可以保持或控制沉积在凹槽21矩阵中的流体或材料，以用于例如生物测定或化学反应中。可以应用覆盖层以将流体或材料沉积物包含在凹槽21矩阵内。
[0032]图2A和2B是包括凹槽26矩阵和基板28的带条25的俯视图和截面图。使用激光技术在基板28上形成凹槽26矩阵。基板28可以为适于用作具有凹槽矩阵的带条的基板。使用诸如准分子激光器的激光技术，凹槽26矩阵被以激光形成在基板28中。在替代实施例中，使用二氧化碳(CO2)激光器。准分子激光器可以可控地并且精确地在基板28中形成凹槽26矩阵，允许非常精确的、简单或复杂的几何形状被机械加工在平坦的带条样式中。凹槽26矩阵可以以阵列图案形成在基板28上。可以通过由准分子激光器移除的材料的量控制凹槽26矩阵的大小和体积。此外，可以通过使用激光技术控制凹槽的密度。在替代实施例中，可以将凹部、通道或腔的矩阵以激光形成在基板28中。在一个实施例中，这产生具有凹槽26矩阵的一次性带条，所述一次性带条可以用在较高通量系统中。具有凹槽26矩阵的一次性带条可以保持或控制沉积在凹槽中的流体或材料，以用于例如生物测定或化学反应中。可以应用覆盖层以将流体或材料沉积物包括在凹槽26矩阵内。
[0033]图3A-3C是包括凹槽30矩阵、基板32和厚膜顶层34的带条29的侧视图和截面图。使用厚膜沉积技术在基板32上形成凹槽30矩阵。基板32可以为适于用作具有凹槽矩阵的带条的基板。可以使用厚膜技术来在基板32上将厚膜层沉积成图案，以在基板32上形成凹槽30矩阵，产生具有基板32的底层的厚膜顶层34。图案可以为阵列图案。凹槽30矩阵的底部由暴露的基板32构成。在替代实施例中，可以通过将厚膜层沉积成期望图案来在基板32上形成凹部、通道或腔的阵列。在一个实施例中，这产生具有凹槽30矩阵的一次性带条，所述一次性带条可以用在较高通量系统中。具有凹槽30矩阵的一次性带条可以保持或控制沉积在凹槽30矩阵中的流体或材料，以用于例如生物测定或化学反应中。可以应用盖密封件36以将流体或材料沉积物包含在凹槽30矩阵内。
[0034]图4A-4B是包括凹槽38矩阵、光刻胶顶层40和基板42的带条37的俯视图和截面图。使用附加技术在基板42上形成凹槽38矩阵。基板42可以为适于用作具有凹槽矩阵的带条的基板。凹槽38矩阵可以以阵列图案形成在基板42上。光刻胶层被成图案地附加到基板42上以在基板42上形成凹槽38矩阵，产生具有基板42的底层的光刻胶顶层40。凹槽38矩阵的底部由暴露的基板42构成。在图4C中以截面图示出的替代实施例中，带条43包括凹槽44矩阵和基板46。可以使用诸如光化