与硅基传感器集成的注射成型的微流体/流体盒的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年9月1日提交的、名称为“aninjectionmoldedmicrofluidic/fluidiccartridgeintegratedwithsilicon-basedsensor,”的美国临时申请no.62/553,614的权益，其通过引用整体并入本文。

本公开的一些方面整体上涉及微流体设备与方法，且尤其是，包含整合传感器与阀控制技术的微流体技术。

技术实现要素：

示例性的微流体设备包含基板、传感器、以及一个或多个层合膜。基板的顶表面可包含形成第一开启通道的第一凹槽，并且塑料基板的底表面可包含第一凹腔与形成第二开启通道的第二凹槽。第一层合膜可与塑料基板的顶表面黏附，以形成第一闭合通道。第二层合膜可与塑料基板的底表面黏附，以形成第二闭合通道。传感器可位于基板的底表面上，使得传感器覆盖第一凹腔，以形成流通池(flowcell)，其中传感器顶表面(能够接收信号)面向内。第一闭合通道可与第二闭合通道流体连接，并且第一或第二闭合通道可以与流通池流体连接。

在一个方面，本公开的实施方案包括微流体设备，所述微流体设备包含塑料基板，所述塑料基板具有第一表面与第二表面，其中第一表面与第二表面设置在塑料基板的相对侧上。微流体设备还可包含传感器，所述传感器具有第一表面与第二表面，其中第一表面包含电子电路层。微流体设备可进一步包含层合膜。所述塑料基板的第一表面可具有输入凹槽与输出凹槽。所述塑料基板的第二表面可包含凹腔。所述层合膜可黏附至塑料基板的第一表面并覆盖输入凹槽与输出凹槽，使得通过层合膜与输入凹槽形成输入闭合通道，且通过层合膜与输出凹槽形成输出闭合通道。所述传感器可覆盖凹腔，使得通过传感器的第一表面与凹腔形成流通池。所述输入闭合通道可与流通池流体连接，且输出闭合通道可与流通池流体连接。在一些情况下，设备可包含弹性体间隔垫，弹性体间隔垫设置在基板与传感器之间的凹腔中，使得通过传感器的第一表面、凹腔以及弹性体间隔垫形成流通池。在一些情况下，弹性体间隔垫可在传感器的第一表面与基板的第二表面之间提供空间。流通池的深度在组装后可由弹性体间隔垫的厚度限定。

在另一方面，微流体设备可进一步包含第二层合膜。塑料基板的第二表面可具有第二输入凹槽与第二输出凹槽。层合膜可被黏附至塑料基板的第二表面并覆盖输入凹槽与输出凹槽，使得第二层合膜与第二输入凹槽形成第二输入闭合通道，且第二层合膜与第二输出凹槽形成第二输出闭合通道。输入闭合通道可流体性地与第二输入闭合通道连接，且输出闭合通道可流体性地与第二输出闭合通道连接，使得输入闭合通道在第二输入闭合通道与流通池之间提供流体连通，且输出闭合通道在第二输出闭合通道与流通池之间提供流体连通。在一些情况下，输入闭合通道通过定位在塑料基板内的输入通孔流体性地与第二输入闭合通道连接，且输出闭合通道通过定位在塑料基板内的输出通孔流体性地与第二输出闭合通道连接。在一些情况下，塑料基板包含注射成型塑料。在一些情况下，塑料基板是光学透明的。在一些情况下，微流体设备可进一步包含印刷电路板，印刷电路板耦合于传感器的第二表面。在一些情况下，微流体设备可进一步包含接合线，其中塑料基板的第二表面进一步包含接收接合线的凹部。

在另一方面中，微流体设备可进一步包含阀组件，阀组件控制通过输入闭合通道与输出闭合通道的流。阀组件可包含：岐管，岐管包含输入控制缝隙与输出控制缝隙；弹性片，弹性片设置在岐管与塑料基板的上表面之间；以及凸起结构，凸起结构从塑料基板的上表面延伸朝向弹性片。凸起结构可具有输入近端脊部、输入远端脊部、定位在输入近端脊部与输入远端脊部之间的输入杆、输出近端脊部、输出远端脊部、以及定位在输出近端脊部与输出远端脊部之间的输出杆。弹性片可被岐管压向输入近端脊部与输入远端脊部以及输出近端脊部与输出远端脊部，由此在输入近端脊部与输入杆之间形成输入近端通道，在输入杆与输入远端脊部之间形成输入远端通道，在输出近端脊部与输出杆之间形成输出近端通道，以及在输出杆与输出远端脊部之间形成输出远端通道，在一些情况下，输入杆与输入控制缝隙对齐，且输出杆与输出控制缝隙对齐。在一些情况下，在弹性片位于默认密封配置中时，弹性片接触输入杆与输出杆，从而防止输入远端通道与输入近端通道之间以及输出远端通道与输出近端通道之间的流体连通。在一些情况下，在输入控制缝隙中存在负压时，接触片与输入杆分离，从而允许输入远端通道与输入近端通道之间的流体连通。在一些情况下，在输出控制缝隙中存在负压时，接触片与输出杆分离，从而允许输出远端通道与输出近端通道之间的流体连通。

在又一方面中，本公开的实施方案涵盖用于微流体设备的阀组件。示例性阀组件包含凸起结构、岐管、以及弹性片。凸起结构可具有底板、从底板延伸的近端脊部、从底板延伸的远端脊部、以及从底板延伸的杆。杆可被定位在近端脊部与远端脊部之间。岐管可具有控制缝隙。弹性片可被设置在凸起结构与岐管之间。弹性片可被岐管压向近端脊部与远端脊部，从而在近端脊部与杆之间形成近端通道，并且在杆与远端脊部之间形成远端通道。输入杆可与输入控制缝隙对齐。在弹性片位于密封配置中时，弹性片可接触杆，从而防止远端通道与近端通道之间的流体连通。在控制缝隙中存在负压时，接触片可与杆分离，从而允许远端通道与近端通道之间的流体连通。在一些情况下，阀组件可进一步包含与控制缝隙流体连通的压力源。在一些情况下，压力源可为正压力源。在一些情况下，阀组件可进一步包含螺钉，岐管可具有接收螺钉的缝隙，且螺钉可操作以压缩弹性片于岐管与近端脊部与远端脊部之间。在一些情况下，阀组件可进一步包含卡扣，且卡扣可操作以压缩弹性片于岐管与近端脊部与远端脊部之间。在一些情况下，远端通道与微流体设备的通道流体连通。

在另一方面中，本公开的实施方案涵盖使样本流动通过微流体设备的方法。示例性方法可包含：使样本流动至微流体设备的输入闭合通道；使样本从输入闭合通道流动至微流体设备的流通池；以及使样本从流通池流动至微流体设备的输出闭合通道。在一些情况下，输入闭合通道由层合膜与塑料基板的输入凹槽形成。在一些情况下，流通池由传感器与塑料基板的凹腔形成。在一些情况下，输出闭合通道由层合膜与塑料基板的输出凹槽形成。在一些情况下，输入凹槽与输出凹槽被设置在塑料基板的第一表面。在一些情况下，凹腔被设置在塑料基板的第二表面，其中第一表面与第二表面设置在塑料基板的相对侧上。在一些情况下，传感器包含电子电路层，且电子电路层面向流通池的内部。

在又一方面中，本公开的实施方案涵盖使控制微流体设备中的样本流动的方法。示例性方法包含：使样本流入微流体设备的近端通道；由在密封配置中的阀防止样本从近端通道流到远端通道；以及由在开启配置中的阀允许样本从近端通道流到远端通道。近端通道可被形成在近端脊部与杆之间。近端脊部与杆可从凸起结构的底板延伸。在一些情况下，密封配置由弹性片接触杆来限定，远端通道形成在远端脊部与杆之间，远端脊部从凸起结构的底板延伸，弹性片设置在岐管与凸起结构之间，凸起结构包含底板、近端脊部、远端脊部、以及杆。在一些情况下，开启配置是由弹性片与杆分离来限定。在一些实例中，岐管包含与杆对齐的控制缝隙，且其中开启配置是由施加负压到控制缝隙来获得。

在一相关方面中，发明涉及使用本文所说明的微流体设备进行核酸测序的方法。在一方式中，传感器表面包含分立的dna结合区阵列，且多个结合区中的每一者包含设置于其上的目标dna的克隆群体。dna结合区是使得从目标dna发出的信号(例如荧光或发光)被传感器检测到的位置。在示例性方法中，目标dna被通过微流体设备的输入通道流动到包含传感器的流通池，被在dna结合区处结合，并任选地被放大。目标dna序列的测序通过多个循环进行，每个循环涉及将测序试剂从输入通道流入流通池，检测由测序试剂和目标dna的相互作用产生的信号，以及通过输出通道使反应和废物产物流出流通池。

提供此概要以由简化形式介绍一些构思选择，这些构思被进一步说明于下面的详细描述中。此概要并非意在识别本文所主张的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于限制所主张的主题的范围。根据下文所记载的详细描述(包含在附图中图解以及限定在附加的权利要求中的方面)，所主张的主题的其他特征、细节、功能与优点将是明显的。

附图说明

图1为根据本公开的一些方面描绘与硅基传感器整合的注射成型微流体卡匣的方面的截面图。

图2a为根据本公开的一些方面描绘微流体设备的方面的分解轴测视图。

图2b为描绘图2a的微流体设备的方面的沿着线2b的截面图。

图3为根据本公开的一些方面描绘微流体设备的方面的截面图。

图4为根据本公开的一些方面描绘微流体设备的方面的分解轴测视图。

图5为根据本公开的一些方面描绘微流体设备的方面的组合轴测视图与放大图。

图6为根据本公开的一些方面描绘具有包覆成型密封的微流体设备的方面的截面图。

图7为根据本公开的一些方面描绘具有弹性密封的微流体设备的方面的截面图。

图8为根据本公开的一些方面描绘圆形阀阵列的示意俯视图，圆形阀阵列将成组的辅助通道耦接至共同通道。

图9为根据本公开的一些方面描绘椭圆形阀阵列的示意俯视图，椭圆形阀阵列将成组的辅助通道耦接至共同通道。

图10为根据本公开的些方面描绘在开启状态中的膜阀的截面图。

图11为根据本公开的一些方面描绘在关闭状态中的膜阀的截面图。

图12为根据本公开的一些方面描绘用于致动膜阀的工艺的流程图。

图13为根据本公开的些方面的用于提供试剂到流通池的膜阀圆形阵列。

图14为根据本公开的一些方面的用于提供试剂到流通池的膜阀线性阵列。

图15为根据本公开的一些方面的用于提供试剂到流通池的膜阀分支阵列。

图16为根据本公开的一些方面描绘流通池的示意俯视图，流通池整体定位在感测器的边界内。

图17为根据本公开的一些方面描绘传感器的示意俯视图，感测器整体定位在流通池内。

图18为根据本公开的一些方面描绘流通池的示意俯视图，流通池关联于多个感测器。

具体实施方式

本公开的一些方面涉及具有集成式传感器的微流体设备。微流体设备可包含基板、传感器以及一或多个层合膜。基板的顶表面可包含形成第一开启通道的第一凹槽，并且塑料基板的底表面可包含形成第二开启通道的第一凹腔与第二凹槽。第一层合膜可与塑料基板的顶表面黏附，以形成第一闭合通道。第二层合膜可与塑料基板的底表面黏附，以形成第二闭合通道。传感器可位于基板的底表面上，使得传感器覆盖第一凹腔，以形成流通池，其中传感器顶表面面向内。第一闭合通道可以与第二闭合通道流体连接，并且第一或第二闭合通道可以与可流通池流体连接。在一些情况下，可使用其他设置。

本公开的一些方面涉及用于密封基板与传感器之间的接口以获得闭合流通池的设置。在一些情况下，基板与传感器之间的接口可由胶或黏合剂密封。在一些情况下，可使用包覆成型弹性体以密封基板与传感器之间的接口。包覆成型弹性体可在制造期间内被包覆成型到基板上。包覆成型弹性体在使用期间可被压向传感器(例如使用外部夹持机构)，或可被耦合至传感器(例如使用化学或物理性处理)。

在一些情况下，使用柔性层合膜形成微流体设备的通道，可进一步用于形成膜阀以控制通过微流体设备的流体流。层合膜可做为阀区域上方的柔性膜，两或更多个通道的一部分可位于该阀区域中。阀座可位于阀区域内。在柔性膜与阀座分离时，此分离可以为通道之间的流体流形成通路。在柔性膜被压向阀座时，柔性膜可作为流体阻障层，以阻挡或减少通道之间的流体流。在一些情况下，柔性膜可被制造成在阀区域上方的凸形，以确保形成常开阀，常开阀可通过施加外力以将柔性膜压向阀座来关闭。

在一些情况下，成组的辅助通道各自可供应不同的试剂到共同通道，以诸如在单一流通池中执行不同的试验，或将不同的试剂组合提供到单一流通池。每个辅助通道可通过膜阀耦合至共同通道，因此准许在任何给定时间轻易控制要将哪个辅助通道或辅助通道组合流体耦合至共同通道。

可施加流体驱动压力以将流体传输通过微流体设备。这种流体驱动压力可为正压或负压。正压产生器的实施例可包括泵(例如液体泵、气动泵)、重力馈送设备、或其他此种设备。负压产生器的实施例可包含真空装置、泵、或其他此种设备。

流通池可至少部分由传感器围绕。在一些情况下，流通池可整体搁置在传感器的边界内。在一些情况下，流通池可延伸超过传感器边界，这可帮助最大化可用于检测数据的可用传感器表面区域。在一些情况下，流通池可至少部分由两个或更多个传感器围绕。在这种情况中，额外的传感器可提供更多分辨率、可提供更多处理量、可实现不同类型的试验、并且/或者可允许使用较小、较便宜的传感器来获得相同的结果。在一些情况下，在流通池中使用多个传感器的能力对于基板设计可以是固有的，而仅需改变印刷电路板以获得不同数量的传感器。因此，可使用相同的基板与不同的印刷电路板，来实现制造不同类型的微流体设备(例如单传感器、多传感器、高分辨率)。

提供这些说明性实施例以向读者介绍本文所讨论的一般性主题，且不意在限制所公开的构思的范围。下面的段落参照附图描述各种额外的特征与实施例，其中类似的附图标记表示类似的元件，并使用指向性说明来描述说明性实施方案，但如同说明性实施方案，这不应被用于限制本公开。本文图解说明所包含的元件可能不是按比例描绘的。

图1是根据本公开的一些方面描绘与硅基传感器集成的注射成型微流体盒的方面的截面图。如该截面图中所示的，微流体设备100包含基板110、传感器120、以及层合膜130。在一些情况下，层合膜可包含诸如环烯烃聚合物(cop)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚碳酸酯(pc)、聚丙烯(pp)、环烯烃共聚物(coc)等等材料。在一些情况下，可通过提供热直到特定温度(通常高于所选层合材料的玻璃化转变点)经由热层合来执行层合方法。在一些情况下，可由溶剂支持式热接合来执行层合方法。在一些情况下，可通过由压敏黏合剂来接合以执行层合方法。在一些情况下，基板110为塑料基板，但可使用其他材料。在一些情况下，塑料基板为注射成型的。传感器120可以为硅传感器。在一些情况下，传感器120可以为高速硅基传感器。在一些情况下，传感器120可包含集成电路(ic)芯片。传感器120的下部分可置于基板110的上部分附近。

如图1所描绘的，基板110可具有第一凹槽112(例如输入沟槽)与第二凹槽114(例如输出沟槽)。层合膜130可被黏附至基板110的下表面，并可覆盖第一凹槽112与第二凹槽114，使得通过层合膜130与第一凹槽112形成第一闭合通道111，而通过层合膜130与第二凹槽114形成第二闭合通道113。在一些情况下，闭合通道为微流体通道。在一些情况下，微流体通道的特征尺寸的深度与宽度可以在数十至数百微米的范围内。在一些情况下，微流体通道的宽度在20μm至500μm的范围内。在一些情况下，微流体通道的深度在20μm至500μm的范围内。

基板110的上表面包含凹腔116，且传感器120可覆盖凹腔116，使得流通池117至少部分由传感器120下表面与凹腔116形成。根据一些实施方案，硅基传感器可在腔与基板接合，以形成闭合室。传感器120的下表面可包含电子电路层。如在此所示，第一闭合通道111与第二闭合通道113各自可与流通池117流体连接。例如，第一闭合通道111可经由缝隙111a与流通池117流体连通，缝隙111a横越穿过基板110。类似地，第二闭合通道113可经由缝隙113a与流通池117流体连通，缝隙113a横越穿过基板110。在一些情况下，流通池117宽度可在一到十毫米的范围中。在一些情况下，流通池117宽度可以在一到十厘米的范围中。在一些情况下，流通池117深度可以在数十到数百微米的范围中。

如在此所示，缝隙111a与113a被用于将基板110一侧上的微流体通道111与113与基板110另一侧上的流通池117连接。如本文其他处所讨论的，一或多个缝隙可用于将基板一侧上的一或多个通道与基板另一侧上的一或多个其他通道连接。在一些情况下，缝隙直径可在从数百微米到一至十毫米的范围中。

根据一些实施方案，可以使用塑料膜，通过热层合、压敏黏合剂、激光焊接、或超音波焊接来密封微流体通道111、113和/或缝隙111a、113a。在一些情况下，层合膜130的厚度可在数十到数百微米的范围中。

在一些实施方案中，第一闭合通道111为输入通道，且第二闭合通道113为输出通道，使得设备100提供流动路径，此流动路径从通道111行进到缝隙111a、从缝隙111a行进到流通池117、从流通池117行进到缝隙113a、以及从缝隙113a行进到通道113。基板110还可包含一或多个沟槽118，其中可引入胶，以将传感器120与基板110黏附。在一些情况下，胶可为环氧胶。因为胶可被包含在沟槽118内，因此胶不会泄漏到流动路径中(例如泄漏到流通池或闭合通道中)，且因此不会污染传感器(例如面向流通池117内部的传感器表面)。

应理解，在一些实施方案中，输入通道被流体连接至一或多个贮存器，贮存器包含可被传输进入流通池的试剂。本文所使用的术语“流通池”是指由第一凹腔与传感器顶表面形成的室。“流通池”涉及试剂流入室或池内、流动越过室中克隆dna群体(clonaldnapopulation)阵列、且流出室的事实。下文讨论用于dna测序方法中的试剂的实施例。输出通道可流体连接至一或多个贮存器，贮存器用于接收传输出流通池的试剂(例如废料)。

根据一些实施方案，微流体设备100的操作方式可使得传感器数据传输速度不会恶化。根据一些实施方案，附接过程不会操作来干涉传感器与印刷电路板(pcb)之间的电气连结。

根据一些实施方案，微流体设备100的操作方式可使得微流体通道中的流体不会被扰动。根据一些实施方案，设备中的流动为层流。在一些情况下，没有流体交换的死角被最小化。

本文使用的术语“顶”与“底”被用于说明性目的，但并非必需相涉及与重力相关的任何定向。另外，在通道或沟槽可被说明为位于顶表面或底表面(或第一表面或第二表面)中的同时，这些通道或沟槽可被依所需并入相对的表面，诸如在适当的使用通孔、快速路、或缝隙的情况下。

图2a为根据本公开的一些方面描绘微流体设备200的方面的分解轴测视图。图2b为描绘图2a的微流体设备的方面的沿着线2b的截面图。如图2a中的三维分解图所示的，设备200包含基板210，基板210可为注射成型盒。如下文所进一步说明的，基板210可为注射成型塑料件，并可在两侧上(即在上表面与下表面上)包含微流体通道，并在一侧上包含流通池(例如下表面)。设备还包含传感器220、第一(例如上)层合膜230、与第二(例如下)层合膜232。基板210在基板下侧包含一或多个沟槽，这些沟槽在由第二层合膜232覆盖时，各自形成一或多个通道(例如第一下闭合通道211与第二下闭合通道213)。传感器120的上部分可置于基板110的下部分附近。

类似地，基板210在基板上侧包含一或多个沟槽，这些沟槽在由第一层合膜230覆盖时，各自形成一或多个通道(例如第一上闭合通道211b与第二上闭合通道213b)。如在此所示的，第一下闭合通道211可经由横越基板210的缝隙211a与第一上闭合通道211b流体连通，而第二下闭合通道213可经由横越基板的缝隙213a与第二上闭合通道213b流体连通。

基板210的下表面包含凹腔216，且传感器220可覆盖凹腔216，使得流通池217至少部分由传感器220的上表面与凹腔216形成。第一上闭合通道211b可经由穿过基板210的缝隙211c与流通池217流体连通，而第二上闭合通道213b可经由穿过基板210的缝隙213c与流通池217流体连通。在一些情况下，ic芯片的表面电极结构(或传感器220的类似检测机构)面向流通池的内部。

因此，设备200可提供流动路径，此流动路径从第一下闭合通道211行进到缝隙211a、从缝隙211a行进到第一上闭合通道211b、从第一上闭合通道211b行进到缝隙211c、从缝隙211c行进到流通池217、从流通池217行进到缝隙213c、从缝隙213c流动到第二上闭合通道213b、从第二上闭合通道213b行进到缝隙213a、以及从缝隙213a行进到第二下闭合通道213。

图3为根据本公开的一些方面描绘微流体设备300的方面的截面图。如在此所示出的，设备300包含基板310，基板310可为注射成型盒。设备还包含传感器320，以及层合膜330。传感器320的上部分可置于基板310的下部分附近。

如图3所描绘的，基板310可具有第一凹槽312(例如输入沟槽)与第二凹槽314(例如输出沟槽)。层合膜330可被黏附至基板310的上表面，并可覆盖第一凹槽312与第二凹槽314，使得通过层合膜330与第一凹槽312形成第一闭合通道，并且通过层合膜330与第二凹槽314形成第二闭合通道。

基板310的下表面包含凹腔，且传感器320可覆盖凹腔，使得流通池317由传感器320的上表面与凹腔形成。如在此所示，传感器320的上表面或部分，可包含检测机构322，诸如面向内朝向流通池317内部的集成电路(ic)芯片或电子电路层。在一些情况下，传感器320被配置以检测信号。在一些情况下，传感器320经配置以检测可见光(例如荧光或发光，诸如化学发光)。在一些情况下，传感器为互补式金属氧化半导体(cmos)传感器。第一上闭合通道可经由穿过基板310的缝隙311a与流通池317流体连通，而第二上闭合通道可经由穿过基板310的缝隙313a与流通池317流体连通。如在此所示的，可通过使用胶或黏合剂319将硅基传感器320胶合至微流体盒基板310来密封流通池317。注射成型塑料件或基板310可包含接收胶的沟槽，使得这种沟槽作用以防止胶或黏合剂流入流通池317，这可在胶合过程期间内污染活跃传感器区域。根据一些实施方案，沟槽的维度特征尺寸类似于本文其他段落相对于微流体通道所描述的尺寸。

印刷电路板(pcb)340可与基板310和/或传感器320耦合。例如在此所描绘的，传感器320可与pcb340引线接合(例如由一或多个接合线342)，以于其间提供电气连结。基板310可包含凹部318，凹部318接收或容纳接合线342。此特征可操作以帮助在微流体盒基板310与硅基传感器320的组装期间内，保护接合线342不受到损害。

图4为根据本公开的一些方面描绘微流体设备的方面的分解轴测视图。如在此所示的，微流体设备400包含基板410。基板410包含凸起结构450(或与凸起结构450附接)，凸起结构450具有一或多个通道或沟槽。设备400还包含覆盖凸起结构450的弹性膜或弹性片460，使得膜的部分与沟槽的部分形成闭合微流体通道。如本文其他段落所讨论的，弹性膜460可操作为阀，以开启或关闭凸起结构450的一或多个微流体通道。弹性膜或弹性片460可由弹性材料制成，诸如由聚二甲基硅氧烷(pdms)制成。岐管470被定位在弹性膜460顶部，并可用于施加或传输力、压力、或真空，其用于开启或关闭阀。设备400还包含层合膜430，层合膜430可提供一或多个微流体通道于基板410下表面上，如本文其他段落所讨论的。

图5为根据本公开的一些方面描绘微流体设备的方面的结合轴测视图与放大图。如在此所示的，微流体设备500包含基板510。基板510包含凸起结构550或与凸起结构550附接，凸起结构550具有一或多个通道。设备500还包含附接至凸起结构550或与凸起结构550啮合的弹性膜或弹性片560，以形成闭合微流体通道。弹性膜560可操作为阀，以开启或关闭凸起结构550的一或多个微流体通道。岐管570被定位在弹性膜560顶部，并可用于施加或传输力或真空以用于开启或关闭阀。设备500还包含层合膜530，层合膜530可起作用以提供一或多个微流体通道512于基板510的下表面上。设置在基板510下表面上的微流体通道512可经由缝隙514与关联于凸起结构550的微流体通道流体连通。

因此，阀组件580可包含凸起结构582，凸起结构582具有底板583、从底板延伸的近端脊部584、从底板延伸的远端脊部586、以及从底板延伸的杆588。杆588被定位在近端脊部584与远端脊部586之间。阀组件580还可包含岐管570，且岐管包含延伸穿过岐管的控制缝隙572。阀组件580还可包含弹性片560，且弹性片560可被设置在凸起结构582与岐管570之间。弹性片560可被岐管570压向近端脊部584与远端脊部586，从而在近端脊部584与杆588之间形成近端通道585，并在杆588与远端脊部586之间形成远端通道587。

杆588与控制缝隙572对齐。在弹性片560位于密封配置中时，弹性片560接触杆588，从而防止远端通道587与近端通道585之间的流体连通。在弹性片560位于非密封配置中时(例如在负压存在于控制缝隙572中时)弹性片560与杆588分离，从而允许远端通道587与近端通道585之间的流体连通。以此方式，弹性片可操作以在正常或预设条件下密封两个个别的通道，并可操作以在施加了真空或机械力时连接两个分开的通道。

在一些情况下，阀组件580可包含与控制缝隙572流体连通的压力源。在一些情况下，压力源可包含正压力源。在一些情况下，压力源可包含负压力源。如在此所示的，阀组件可包含一或多个螺钉589，且岐管570可包含接收这种螺钉589的一或多个对应缝隙，且一或多个螺钉589可操作以压缩弹性片560于岐管570与近端脊部584与远端脊部586之间。在一些情况下，远端通道587可与微流体设备的通道流体连通(例如图2描绘的通道211b或通道213b)。根据一些实施方案，阀组件可包含一或多个卡扣。卡扣可用于替代螺钉(或附加于螺钉)，以用于压缩弹性片于岐管与近端及远端脊部之间。

图6为根据本公开的一些方面描绘具有包覆成型密封的微流体设备600的方面的截面图。如在此所示的，设备600包含基板610，基板610可以为注射成型盒。在一些情况下，基板为注射成型塑料。设备还包含传感器620(例如活跃传感器)以及层合膜630。传感器620的上部分可在包覆成型弹性体615(例如弹性体间隔垫)的下部分附近，且包覆成型弹性体615的上部分可置于基板610的下部分附近。在一些情况下，弹性体615操作为基板610与传感器620之间的间隔垫。

如在此描绘的，基板610可具有第一凹槽(未图示；类似于图3描绘的第一凹槽或输入槽312)与第二凹槽(未图示；类似于图3描绘的第二凹槽或输出槽314)。层合膜630可被黏附至基板610的上表面，并可覆盖第一凹槽与第二凹槽，使得通过层合膜630与第一凹槽形成第一闭合通道，且通过层合膜630与第二凹槽形成第二闭合通道。

基板610的下表面包含凹腔，且传感器620可覆盖凹腔，使得流通池617至少部分由传感器620上表面、弹性体615与凹腔形成。在一些情况下，弹性体间隔垫615可提供空间于传感器620的第一(例如上)表面与基板610的第二(例如下)表面之间。在一些情况下，流通池617的深度在组装后可由弹性体间隔垫615的厚度限定。传感器620的上表面或部分，可包含检测机构(未图示；类似于图3描绘的检测机构322)，诸如面向内朝向流通池617内部的集成电路(ic)芯片或电子电路层。在一些情况下，传感器620被配置以检测信号。在一些情况下，传感器620被配置以检测可见光(例如荧光或发光，诸如化学发光)。在一些情况下，传感器为互补式金属氧化半导体(cmos)传感器。第一上闭合通道可经由穿过基板610的缝隙611a与流通池617流体连通，而第二上闭合通道可经由穿过基板610的缝隙613a与流通池617流体连通。

pcb640可与基板610和/或传感器620耦合。例如在此所描绘的，传感器620可(例如利用一或多个接合线642)与pcb640引线接合，以于其间提供电性连结。基板610可包含凹部618，凹部618接收或容纳接合线642。此特征可操作以帮助在微流体盒基板610与硅基传感器620的组装期间内，保护接合线642不受到损害。

在一些实施方案中，盒基板610还可包含一或多个卡勾特征601，卡勾特征601可穿过pcb640的缝隙647。以此方式，卡勾特征601可操作以在基板610与pcb640之间提供或维持压缩力，这进而帮助提供弹性体615与基板610之间的密封，以及弹性体615与传感器620之间的密封。

因此，使用包覆成型方法，以在注射成型塑料件上包覆成型弹性体层是可能的。在将注射成型件与活跃传感器接口连接时，包覆成型弹性体可做为间隔垫与密封接口。可由弹性体间隔垫形成腔。用于在弹性体与活跃传感器之间密封的力也可由注射成型件上的卡勾特征提供。在一些情况下，用于在弹性体与活跃传感器之间密封的力可使用其他技术来提供，诸如螺钉、黏合剂、外部设备等等。

图7为根据本公开的一些方面描绘具有弹性密封(例如弹性体间隔垫)的微流体设备700的方面的截面图。如在此所示出的，设备700包含基板710，基板710可为注射成型盒。在一些情况下，基板为注射成型塑料。设备还包含传感器720(例如活跃传感器)以及层合膜730。传感器720的上部分可置于弹性体715的下部分附近，且弹性体715的上部分可置于基板710的下部分附近。在一些情况下，弹性体715操作为基板710与传感器720之间的间隔垫。

弹性体715可为在制造期间内被包覆成型到基板710上的包覆成型弹性体。然而在一些情况下，弹性体715可以为能够与基板710分离的可分离式弹性体。例如，弹性体715可以为弹性体材料环(例如圆形或非圆形)。弹性体715可至少部分凹入基板的沟槽，虽然并非总是如此。

在一些情况下，弹性体715可耦合至传感器720，诸如通过使用黏合剂719实现。弹性体715可以其他方式耦合至传感器720，诸如通过使用化学或物理性处理实现。在一些情况下，弹性体715可被压靠在传感器720上，例如通过使用外力或基板710与传感器720之间的其他力实现。

如在此描绘的，基板710可具有第一凹槽(未图示；类似于图3描绘的第一凹槽或输入槽312)与第二凹槽(未图示；类似于图3描绘的第二凹槽或输出槽314)。层合膜730可被黏附至基板710的上表面，并可覆盖第一凹槽与第二凹槽，使得层合膜730与第一凹槽形成第一闭合通道，且层合膜730与第二凹槽形成第二闭合通道。

基板710的下表面包含凹腔，且传感器720可覆盖凹腔，使得流通池717至少部分由传感器720上表面、弹性体715以及凹腔形成。在一些情况下，弹性体间隔垫715可在传感器720的第一(例如上)表面与基板710的第二(例如下)表面之间提供空间。在一些情况下，流通池717的深度在组装后可由弹性体间隔垫715的厚度限定。传感器720的上表面或部分可包含检测机构(未图示；类似于图3描绘的检测机构322)，诸如面向内朝向流通池717内部的集成电路(ic)芯片或电子电路层。在一些情况下，传感器720被配置成检测信号。在一些情况下，传感器720被配置成检测可见光(例如荧光或发光，诸如化学发光)。在一些情况下，传感器为互补式金属氧化半导体(cmos)传感器。第一上闭合通道可经由穿过基板710的缝隙711a与流通池717流体连通，而第二上闭合通道可经由穿过基板710的缝隙713a与流通池717流体连通。

pcb740可与基板710和/或传感器720耦合。例如在此所描绘的，传感器720可与pcb740引线接合(例如由一或多个接合线742)，以于其间提供电性连结。基板710可包含凹部718，凹部718接收或容纳接合线742。此特征可操作以帮助在微流体盒基板710与硅基传感器720的组装期间内，保护接合线742不受到损害。

图8为根据本公开的一些方面描绘圆形阀阵列800的示意俯视图，圆形阀阵列800将成组的辅助通道854耦合至共同通道856。共同通道856可流体性地耦合至多个辅助通道854，以能够在共同通道856与每个辅助通道854之间流通流体。如图8描绘的，阀866的形状为圆形，但并非总是如此。此外，共同通道856的形状为弧形，但并非总是如此。

数个辅助通道群组855可流体性地耦合于共同通道856。每个辅助通道群组855关联于阀866。在一些情况下，辅助通道群组855可包含单个辅助通道854，该辅助通道854将单个入口853流体性地耦合至阀866。在一些情况下，辅助通道群组855可包含多个辅助通道(例如辅助通道854a、854b)，每个辅助通道流体性地耦合至各自的入口(例如入口853a、853b)。因此，在辅助通道群组855具有两或更多个辅助通道时，关联于此辅助通道群组855的阀868的开启可使得多个入口(例如入口853a、853b)流体性地耦合至共同通道856。

阀866可被致动以将辅助通道群组855的各自的辅助通道854或辅助通道854a、854b流体性地耦合至共同通道856。阵列800的阀866可被个别开启或以任何组合开启，以获得所需的结果。例如，开启两个阀可使得来自关联于这些阀的辅助通道的两个试剂混合。在另一实施例中，第一阀可被开启一段时间，此后第二阀可被开启一段时间，这可用于馈送多个试剂通过共同通道856，诸如以在流通池中混合。

本文使用的辅助通道854被描述为将阀866耦合于入口853。在这种情况中，流体流可从入口853流过辅助通道854，并从共同通道856流出。然而在一些情况下，辅助通道854可相反地将阀866耦合于出口，在此情况中流体流可从共同通道856流入辅助通道854并流出出口。阵列800可仅包含关联于入口853的辅助通道群组855、仅包含关联于出口的辅助通道群组855、或包含关联于入口853的辅助通道群组855与关联于出口的辅助通道群组的组合。

图9为根据本公开的一些方面描绘椭圆形阀阵列900的示意俯视图，椭圆形阀阵列将成组的辅助通道954耦合至共同通道956。共同通道956可流体性地耦合至多个辅助通道954以能够在共同通道956与每个辅助通道954之间流通流体。如图9描绘的，阀966的形状为椭圆形，但并非总是如此。此外，共同通道956的形状为弧形，但并非总是如此。

数个辅助通道群组955可流体性地耦合于共同通道956。每个辅助通道群组955关联于阀966。在一些情况下，辅助通道群组955可包含单个辅助通道954，辅助通道954将单个入口953流体性地耦合至阀966。在一些情况下，辅助通道群组可包含多个辅助通道，诸如本文参照图8所说明的。

阀966可被致动以将辅助通道群组955的各自的辅助通道954或多个辅助通道流体性地耦合至共同通道956。阵列900的阀966可被个别开启或以任何组合开启，以获得所需的结果。例如，开启两个阀可使得来自关联于这些阀的辅助通道的两个试剂混合。在另一实施例中，第一阀可被开启一段时间，此后第二阀可被开启一段时间，这可用于馈送多个试剂通过共同通道956，诸如以在流通池中混合。

在一些情况下，使用椭圆形阀966可有益地准许较紧密地摆放阀966，且因此在微流体设备上准许较高数量的辅助通道群组955或更被需要的辅助通道群组955设置(例如以改良微流体设备上的布局或减少微流体设备的总体尺寸)。

如本文使用的辅助通道954被说明为将阀966耦合于入口953。在这种情况中，流体流可从入口953流过辅助通道954，并从共同通道956流出。然而在一些情况下，辅助通道954可相反地将阀966耦合于出口，在此情况中流体流可从共同通道956流入辅助通道954并流出出口。阵列900可仅包含关联于入口953的辅助通道群组955、仅包含关联于出口的辅助通道群组955、或包含关联于入口953的辅助通道群组955与关联于出口的辅助通道群组的组合。

图10为根据本公开的一些方面描绘在开启状态中的膜阀1000的截面图。膜阀1000可用于图8、9的阀866、966。膜阀1000可做为基板1050的第一通道1054与第二通道1056之间的可致动式流体耦合件(例如在图8、9的辅助通道854、954与共同通道856、956之间)。

第一通道1054与第二通道1056可传输穿过阀区域1051(或端接于阀区域1051)。第一通道1054与第二通道1056可会合于基板1050顶表面中的缝隙1057处。柔性膜1058(例如层合膜，诸如图1的层合膜130)可被固定至基板1050的顶表面。阀座1052可位于阀区域1051处并在缝隙1057内。如图10所描绘的，阀座1052与基板1050的顶表面对齐，但并非总是如此(例如，阀座可延伸至位于基板1050顶表面与基板1050底表面之间的平面)。

在膜阀1000位于开启状态时，可在柔性膜1058与阀座1052之间限定通路1062。通路1062可将第一通道1054与第二通道1056耦合，使得流体流1060能在通道之间。如图10所描绘的，柔性膜1058以凸形自然停置在阀座1052上方，但并非总是如此(例如，在阀座不直接延伸至基板1050顶部时，柔性膜1058可维持平坦)。

图11为根据本公开的一些方面的描绘在关闭状态中的膜阀1100的截面图。膜阀1100可为被致动入关闭状态之后的图10的膜阀1000。膜阀1100可做为基板1150的第一通道1154与第二通道1156之间的可致动式流体耦合件(例如在图8、9的辅助通道854、954与共同通道856、956之间)。

第一通道1154与第二通道1156可传输穿过阀区域1151(或端接于阀区域1151)。第一通道1154与第二通道1156可会合于基板1150顶表面中的缝隙1157处。柔性膜1158(例如层合膜，诸如图1的层合膜130)可被固定至基板1150的顶表面。阀座1152可位于阀区域1151处并在缝隙1157内。如图11所描绘的，阀座1152与基板1150的顶表面对齐，但并非总是如此(例如，阀座可延伸至位于基板1150顶表面与基板1150底表面之间的平面)。

在膜阀1100位于关闭状态时，柔性膜1158可被压向阀座1152，因此在第一通道1154与第二通道1156之间形成流体密封。流体密封可完全阻挡通道之间的流体流，或可被配置成减少通道之间的流体流。

可通过朝柔性膜1158施加力1164，以将柔性膜1158压向阀座1152，以关闭膜阀1100。可使用任何适合的技术来施加力1164，以将柔性膜1158压向阀座1152。在一些情况下，可使用机械设备1165(诸如销或凸轮)来施加力1164。在一些情况下，可透过其他技术来施加力1164，诸如通过施加压力。岐管(诸如图4的岐管470)可用于在柔性膜1158上施加外力。

图10、11描绘的膜阀1000、1100为常开阀，除非外力使其关闭，否则其保持开启。然而在一些情况下可使用常闭阀，在此情况中必须施加外力(例如真空力)以开启阀。

图12为根据本公开的一些方面描绘用于致动膜阀的工艺1200的流程图。在框1202，提供膜阀。膜阀可被提供作为在阀座上方的膜，其具有搁置状态，其中在膜与阀座之间限定通路，此通路连接第一通道与第二通道。在框1204，可施加外力至阀座上方位置处(例如阀区域)的膜。在框1206，可使用在框1204施加的外力来弯折膜，直到膜搁置抵靠(或被压向)阀座，因此关闭通路且阻挡(或减少)流体流。在一些情况下，在框1206，膜可被弯折朝向阀座而不完全搁置抵靠阀座，因此提供受限的通路，从而可减少流体流或对流体流提供阻碍。在框1208，可从阀座上方位置处的膜移除外力以开启通路，因此使得流体流能第一与第二通道之间。在框1210，可供应驱动压力以致使流体移动通过通路并在第一通道与第二通道之间移动。

如针对工艺1200所说明的，使用常开阀，并施加外力以关闭通路。然而在类似于工艺1200的替代工艺中，使用常闭阀，且施加或移除外力的实例被互换(相较于工艺1200)。

图13为根据本公开的一些方面的用于提供试剂到流通池1317的膜阀1366圆形阵列1300。圆形阵列1300包含共同通道1356，共同通道1356具有圆形区域(例如半圆形区域)，其中可放置数个辅助通道群组1355。共同通道1356可馈送入流通池1317，诸如图1的流通池117，或任何其他适合的流通池。在一些情况下，除了流通池1317之外，或替代流通池1317，共同通道1356还可与其他元件流体性地耦合。每一辅助通道群组1355可耦合至一或多个试剂，试剂可被提供至共同通道1356且因此被个别或以任何适合的组合或顺序提供至流通池1317。

如图13所描绘的，辅助通道群组1355的阀1366可被设置为围绕共同通道1356的圆形区域。此环形设置可协助容易致动阵列1300的阀1366。在一些情况下，放置在阵列1300上方的岐管或其他机械设备可包含销或凸轮，销或凸轮可供应足够的外力以关闭阵列1300的阀1366。在一些情况下，岐管或其他机械设备可包含不接触区域，其中下方的阀1366将不关闭并将维持开启。因此，通过相对于阵列1300(例如沿着与共同通道1356圆形区域同心的旋转轴)旋转岐管或其他机械设备，此不接触区域可被旋转至所需的阀1366，因此准许由最少的移动件(例如单一旋转件)容易选择辅助通道群组1355。然而，在一些情况下可使用其他技术控制圆形阵列1300的阀1366，其他技术诸如本文所说明的个别可寻址式销或压力端口。

图14为根据本公开的一些方面的用于提供试剂到流通池1417的膜阀1466线性阵列1400。线性阵列1400包含共同通道1456，共同通道1456线性或基本线性地延伸(例如沿着一或多条直线，或沿着几乎笔直的线延伸)，沿着共同通道1456可放置数个辅助通道群组1455。共同通道1456可馈入流通池1417，诸如图1的流通池117，或任何其他适合的流通池。在一些情况下，除了流通池1417之外，或替代流通池1417，共同通道1456还可与其他组件流体性地耦合。每一辅助通道群组1455可耦合至一或多个试剂，试剂可被提供至共同通道1456且因此被个别或以任何适合的组合或顺序提供至流通池1417。

如图14所描绘的，辅助通道群组1455的阀1466可被沿着一或多个线性或基本线性的路径设置。可通过施加外力至阀1466处的阀区域，来个别致动每一阀1466。在一些情况下，放置在阵列1400上方的岐管或其他机械设备可提供所需的外力。在一些情况下，可使用如本文所说明的个别可寻址式销或压力端口来致动每一阀1466。

图15为根据本公开的一些方面的用于提供试剂到流通池1517的膜阀1566分支阵列1500。分支阵列1500包含共同通道1556，共同通道1556可分支成成组的一或多个分支(例如分支1568、1570、1572)。每一分支可具有任何适合的形状，或可为自身的阀阵列(例如图13的圆形阵列1300、图14的线性阵列1400、图15的分支阵列1500、或任何其他适合的阵列)。如图15所描绘的，每一分支1568、1570、1572为线性阀阵列1566。

分支阵列1500准许辅助通道群组1555的不同组1574、1576、1578关联于各自的分支1568、1570、1572。因此，组1574的辅助通道群组1555关联于分支1568；组1576的辅助通道群组1555关联于分支1570；且组1578的辅助通道群组1555关联于分支1572。每一分支1568、1570、1572可馈入共同通道1556。在一些情况下，可使用可选阀以将分支流体性地耦合至共同通道1556，但并非总是如此。共同通道1556可馈入流通池1517，诸如图1的流通池117，或任何其他合适的流通池。在一些情况下，除了流通池1517之外，或替代流通池1517，共同通道1556还可与其他组件流体性地耦合。每一辅助通道群组1555可耦合至一或多个试剂，试剂可被经由各自的分支1568、1570、1572提供至共同通道1556，且因此被个别或以任何适合的组合或顺序提供至流通池1517。

由于分支阵列1500的分支本质，多个试剂或多种试剂或其他材料可被容易地以组合或顺序提供至共同通道1556。此外，分支本质使得不同种类的试剂能被分离得更久，因此避免了一些未使用分支阵列时的交互污染量。例如，分支阵列1500可被设置为使得关联于分支1568的辅助通道群组1555的组1574用于测序前试剂(例如表面处理)、关联于分支1570的辅助通道群组1555的组1576用于测序中试剂(例如测序试剂)、且关联于分支1572的辅助通道群组1555的组1578用于测序后试剂(例如清洗或冲洗材料)。因此，测序前试剂、测序中试剂、与测序后试剂被保持为彼此分离且无法在个别的分支中混合，而混合或交互污染仅可能发生在共同通道1556中。

可使用本文说明的任何技术来致动分支阵列1500的阀1566，诸如通过使用岐管或其他机械设备来致动。在一些情况下，可使用如本文所说明的个别可寻址式销或压力端口来致动每一阀1566。

图16为根据本公开的一些方面描绘流通池1617的示意俯视图，流通池1617整体定位在传感器1620的边界内。传感器1620可包含成组电极1642(例如接合线)，用于传递传感器信息至pcb或其他电路。传感器1620可具有表面(例如感测表面)，表面具有由表面边缘限定的边界。流通池1617可被整体定位在传感器1620的边界内，因此确保所有通过流通池1617的材料将被暴露至传感器1620。

图17为根据本公开的一些方面描绘传感器1720的示意俯视图，传感器1720整体定位在流通池1717内。传感器1720可被整体放置在流通池1717的边界内。为了确保电极1742(例如接合线)不受损害并且或者不干涉任何要分析的样本，电极1742可存在于传感器的与流通池1717相对的侧上(例如传感器的与成像区域相对的侧上)。在这种情况下，围绕传感器1720的区域(其可为pcb表面)可被(诸如由膜或额外的基板)涂布或处理，以限定未由传感器1720在流通池1717的这一侧上限定的流通池1717的剩余边界。在整体传感器1720被定位在流通池1717内时，可使用整体传感器，因此使得能利用传感器的整体分辨率或整体区域。在并非必需或并非期望确保所有通过流通池1617的材料被暴露至传感器1620的情况中，图17描绘的设置会特别有用。

图18为根据本公开的一些方面描绘流通池1817的示意俯视图，流通池1817关联于多个传感器1820、1821。流通池1817可关联于任何数量的传感器(诸如图18中描绘的两个传感器1820、1821)。每一传感器1820、1821可包含电极1842(例如接合线)，电极1842可位于流通池1817的外侧(例如流通池1817的边界之外(如图18所示)，或在流通池之下(如图17所描绘))。在一些情况下，传感器1820、1821的一个、一些、或全部可被放置为部分在流通池1817的边界之内(如图18所描绘的)，但并非总是如此。在一些情况下，传感器1820、1821的一个、一些、或全部可被放置为整体在流通池1817的边界之内，如参照图17所说明的。围绕传感器1820、1821的任意区域(可为pcb表面)可被(诸如由膜或额外的基板)涂布或处理，以限定未由传感器1820、1821在流通池1817的这一侧上限定的流通池1817剩余边界。

使用关联于单一流通池1817的多个传感器1820、1821可使得能使用较小、较不昂贵、较低功率、以及在其他方面优于单一传感器的多个传感器，并获得相较于单一传感器相同或更佳的结果。在一些情况下，使用多个传感器1820、1821可改良所感测数据的分辨率。在一些情况下，使用多个传感器1820、1821可改良试验的处理量，而无需使用自定义的传感器。在一些情况下，第一传感器1820与第二传感器1821可为不同类型的传感器，能够感测关联于流通池1817内流体及/或材料的不同类型的信息。

本发明可使用在大规模平行dna测序(mps)的领域中。dna测序技术是众所周知的(参见，例如，shendure&ji,2008,“next-generationdnasequencing,”naturebiotechnology26:1135-45)。dna测序的一种做法是“合成测序”或“sbs”，并涉及将脱氧核糖核苷酸三磷酸(dntp)或dntp类似物迭代掺入与模板核酸互补的生长dna链中。在一种做法中，在每个测序“循环”中将至多一个dntp掺入生长链中并检测掺入。例如，常见的dna测序方法，包括用荧光标记迭代标记生长的dna链，此荧光标记识别核酸大分子中特定位置的核苷酸碱基，并通过用激发光照射核酸大分子以检测与核酸大分子相关的荧光标记。

在一些做法中，dna测序以有序阵列进行。参见，例如，drmanacetal.,2010,“humangenomesequencingusingunchainedbasereadsonself-assemblingdnananoarrays,”science327:78-81；(有序的dna纳米球阵列)和wo2013188582和us20120316086(有序的克隆簇阵列)。在一种先前技术的sbs方法中，测序发生在包括微孔阵列的离子敏感层的cmos半导体芯片上，微孔阵列下面是isfet离子传感器。在此方法中，通过离子传感器检测在dna合成过程中释放的氢离子。

在发明人考虑的mps的方法中，在诸如cmos传感器之类的传感器上或之上产生有序的dna结合区阵列，其检测诸如荧光或发光信号之类的光信号。

在合成测序方法中，每个测序循环可以涉及一系列不连续的步骤，包括(仅为说明而非限制)以下中的一个或多个：引入核酸模板(例如，dna纳米球或未扩增的模板)；引入导致模板克隆扩增的试剂(例如，聚合酶、引物、dntp)；去除扩增后的试剂和可溶性产物；引入试剂(例如，一种或多种标记的dntp和核酸聚合酶)，其导致核苷结合到生长的链中，其中核苷任选地被标记(例如，用荧光或化学发光标记进行标记)；去除引入的试剂；将生长的链暴露于检测到掺入的条件下(例如，照射，或通过引入与化学发光标记反应产生信号的试剂)；用试剂(例如膦)处理链，此试剂从生长链中切割标记和/或切割可逆终止子阻断基团；删除已发布的标签和/或阻断基团；在步骤之间引入洗涤试剂)等。在一种方法中，例如，本文所述的微流体设备的通道和阀用于将试剂递送至包含核酸模板的流通池，其顺序和条件允许多个循环：掺入dntp类似物于生长链的游离3'末端(free3-primeterminus)，检测掺入，并再生生长链末端，以便可以掺入新的dntp类似物。

本说明书提供了在当前描述的技术的示例方面中的方法、系统和/或结构及其用途的完整描述。尽管上面已经以一定程度的特殊性或者参考一个或多个个别方面描述了该技术的各个方面，但是本领域技术人员可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下对所公开的方面进行多种改变。由于可以在不脱离当前描述的技术的精神和范围的情况下做出许多方面，因此适当的范围存在于下文所附的权利要求范围中。因此考虑了其他方面。此外，应当理解，除非另有明确声明或者权利要求语言固有地需要特定顺序，否则可以以任何顺序执行任何操作。意在将以上描述中包含的和附图中示出的所有内容解释为仅说明特定方面，而不是限制所示实施方案。除非可从上下文中清楚得知或明确说明，否则本文提供的任何浓度值通常以混合物值或百分比给出，而不考虑在添加混合物的特定组分时或之后发生的任何转化。在尚未明确并入本文的范围内，出于所有目的，本公开中提及的所有公开的参考文献和专利文献均以引用的方式整体并入本文。在不脱离所附权利要求限定的本技术的基本要素的情况下，可以进行细节或结构的改变。

下文中对一系列实施例的任何参照，应理解为对这些实施例中的每一者的分离参照(例如，“实施例1-4”应理解为“实施例1、2、3、或4”)。

实施例1为一种微流体设备，包含：塑料基板，塑料基板具有第一表面与第二表面，第一表面与第二表面设置在塑料基板的相对侧上；传感器，传感器具有第一表面与第二表面，第一表面包含电子电路层；以及层合膜；其中塑料基板的第一表面包含输入凹槽与输出凹槽，其中塑料基板的第二表面包含凹腔，其中层合膜被黏附至塑料基板的第一表面并覆盖输入凹槽与输出凹槽，使得层合膜与输入凹槽形成输入闭合通道，且层合膜与输出凹槽形成输出闭合通道，其中传感器覆盖凹腔，使得传感器的第一表面与凹腔形成流通池，其中输入闭合通道流体性地与流通池连接，以及其中输出闭合通道流体性地与流通池连接。

实施例2为如实施例1所述之微流体设备，微流体设备进一步包含第二层合膜，其中塑料基板的第二表面包含第二输入凹槽与第二输出凹槽，其中第二层合膜被黏附至塑料基板的第二表面并覆盖输入凹槽与输出凹槽，使得第二层合膜与第二输入凹槽形成第二输入闭合通道，且第二层合膜与第二输出凹槽形成第二输出闭合通道，以及其中输入闭合通道流体性地与第二输入闭合通道连接，且输出闭合通道流体性地与第二输出闭合通道连接，使得输入闭合通道在第二输入闭合通道与流通池之间提供流体连通，且输出闭合通道在第二输出闭合通道与流通池之间提供流体连通。

实施例3为如实施例2所述的微流体设备，其中输入闭合通道通过定位在塑料基板内的输入通孔流体性地与第二输入闭合通道连接，且输出闭合通道通过定位在塑料基板内的输出通孔流体性地与第二输出闭合通道连接。

实施例4为如实施例1-3所述的微流体设备，其中塑料基板包含注射成型塑料。

实施例5为如实施例1-4所述的微流体设备，其中塑料基板包含从由环烯烃聚合物(cop)；聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)；聚碳酸酯(pc)；和聚丙烯(pp)组成的群组所选的一成分。

实施例6为如实施例1-5所述之微流体设备，其中塑料基板是光学透明的。

实施例7为如实施例1-6所述的微流体设备，微流体设备进一步包含印刷电路板，印刷电路板耦合于传感器的第二表面。

实施例8为如实施例1-7所述的微流体设备，微流体设备进一步包含接合线，其中塑料基板的第二表面进一步包含接收接合线的凹部。

实施例9为如实施例1-8所述的微流体设备，微流体设备进一步包含阀组件，阀组件控制通过输入闭合通道与输出闭合通道的流，阀组件包含：岐管，岐管包含输入控制缝隙与输出控制缝隙；弹性片，弹性片设置在岐管与塑料基板的上表面之间；以及凸起结构，凸起结构从塑料基板的上表面延伸朝向弹性片，凸起结构包含输入近端脊部、输入远端脊部、定位在输入近端脊部与输入远端脊部之间的输入杆、输出近端脊部、输出远端脊部、以及定位在输出近端脊部与输出远端脊部之间的输出杆，其中弹性片被岐管压向输入近端脊部与输入远端脊部以及输出近端脊部与输出远端脊部，由此在输入近端脊部与输入杆之间形成输入近端通道，在输入杆与输入远端脊部之间形成输入远端通道，在输出近端脊部与输出杆之间形成输出近端通道，以及在输出杆与输出远端脊部之间形成输出远端通道，其中输入杆与输入控制缝隙对齐，且输出杆与输出控制缝隙对齐，其中在弹性片位于默认密封配置中时，弹性片接触输入杆与输出杆，从而防止输入远端通道与输入近端通道之间以及输出远端通道与输出近端通道之间的流体连通，其中在输入控制缝隙中存在负压时，接触片与输入杆分离，从而允许输入远端通道与输入近端通道之间的流体连通，以及其中在输出控制缝隙中存在负压时，接触片与输出杆分离，从而允许输出远端通道与输出近端通道之间的流体连通。

实施例10为如实施例1-9所述的微流体设备，微流体设备进一步包含成组的辅助通道群组，每一辅助通道群组包含辅助通道，辅助通道将试剂入口流体性地耦合至阀，其中每一阀流体性地耦合至输入闭合通道并可在开启状态与闭合状态之间被致动，开启状态准许流体流动通过阀，且闭合状态限制流体流动通过阀。

实施例11为如实施例10所述的微流体设备，其中该成组的辅助通道群组中的至少一者包含额外辅助通道，额外辅助通道将额外试剂入口流体性地耦合至阀。

实施例12为如实施例10或11所述的微流体设备，其中阀中的每一者设置为环形围绕共同通道的圆形部分，共同通道流体性地耦合至输入闭合通道。

实施例13为如实施例10-12所述的微流体设备，其中该成组的辅助通道群组包含第一辅助通道群组子集与第二辅助通道群组子集，其中第一子集不同于第二子集，其中第一辅助通道群组子集通过第一分支通道流体性地耦合至共同通道，其中第二辅助通道群组子集通过第二分支通道流体性地耦合至共同通道，且其中共同通道流体性地耦合至输入闭合通道。

实施例14为如实施例1-13所述的微流体设备，微流体设备进一步包含膜阀，膜阀控制通过输入闭合通道的流体流，膜阀包含：缝隙，缝隙在基板的选自由第一表面与第二表面组成的群组的表面中，其中柔性膜在缝隙上方固定至表面；阀座，阀座定位在缝隙内；塑料基板的第一通道与塑料基板的第二通道，第一通道与第二通道通过通路流体性地耦合通过缝隙，通路至少部分由柔性膜与阀座之间的空间来限定，其中柔性膜可被压向阀座以密封通路，并限制第一通道与第二通道之间的流体流，且其中第一通道与第二通道中的一者流体性地耦合至输入闭合通道。

实施例15为如实施例1-14所述的微流体设备，其中塑料基板通过黏合剂固定至传感器。

实施例16为如实施例1-15所述的微流体设备，其中塑料基板进一步包含弹性体间隔垫，弹性体间隔垫被定位以接合覆盖凹腔的传感器，使得流通池进一步由弹性体间隔垫形成。

实施例17为如实施例1-16所述的微流体设备，其中传感器被支撑在基板上，且其中流通池进一步由基板形成，使得传感器的整个第一表面设置在流通池的边界内。

实施例18为如实施例1-17所述的微流体设备，微流体设备进一步包含额外传感器，其中凹腔进一步由额外传感器覆盖，使得流通池进一步由额外传感器的第一表面形成。

实施例19为一种用于微流体设备的阀组件，其包含：凸起结构，凸起结构具有底板、从底板延伸的近端脊部、从底板延伸的远端脊部、以及从底板延伸的杆，杆定位在近端脊部与远端脊部之间；岐管，岐管具有控制缝隙；弹性片，弹性片设置在凸起结构与岐管之间；其中弹性片被岐管压向近端脊部与远端脊部，从而在近端脊部与杆之间形成近端通道，并在杆与远端脊部之间形成远端通道，其中输入杆与输入控制缝隙对齐，其中在弹性片位于密封配置中时，弹性片接触杆，从而防止远端通道与近端通道之间的流体连通，以及其中在控制缝隙中存在负压时，接触片与杆分离，从而允许远端通道与近端通道之间的流体连通。

实施例20为如实施例19所述的阀组件，阀组件进一步包含与控制缝隙流体连通的压力源。

实施例21为如实施例20所述的阀组件，其中压力源为正压力源。

实施例22为如实施例19-21所述之阀组件，阀组件进一步包含螺钉，其中岐管包含接收螺钉的缝隙，且其中螺钉可操作以将弹性片压缩于岐管与近端脊部以及远端脊部之间。

实施例23为如实施例19-22所述的阀组件，阀组件进一步包含卡扣，其中卡扣可操作以将弹性片压缩于岐管与近端脊部与远端脊部之间。

实施例24为如实施例19-23所述的阀组件，其中远端通道与微流体设备的通道流体连通。

实施例25为一种通过微流体设备流动样本的方法，其包含以下步骤：使样本流动至微流体设备的输入闭合通道；使样本从输入闭合通道流动至微流体设备的流通池；以及使样本从流通池流动至微流体设备的输出闭合通道，其中输入闭合通道由层合膜与塑料基板的输入凹槽形成，其中流通池由传感器与塑料基板的凹腔形成，以及其中输出闭合通道由层合膜与塑料基板的输出凹槽形成。

实施例26为如实施例25所述的方法，其中输入凹槽与输出凹槽被设置在塑料基板的第一表面。

实施例27为如实施例26所述的方法，其中凹腔被设置在塑料基板的第二表面，第一表面与第二表面设置在塑料基板的相对侧上。

实施例28为如实施例25-27所述的方法，其中传感器包含电子电路层，且电子电路层面向流通池的内部。

实施例29为一种控制在微流体设备中的样本流动的方法，其包含以下步骤：使样本流入微流体设备的近端通道，近端通道形成在近端脊部与杆之间，近端脊部与杆从凸起结构的底板延伸；由在密封配置中的阀防止样本从近端通道流到远端通道，密封配置由弹性片接触杆来限定，远端通道形成在远端脊部与杆之间，远端脊部从凸起结构的底板延伸，弹性片设置在岐管与凸起结构之间，凸起结构包含底板、近端脊部、远端脊部、以及杆；以及由在开启配置中的阀允许样本从近端通道流到远端通道，开启配置由弹性片与杆分离来限定。

实施例30为如实施例29所述的方法，其中岐管包含与杆对齐的控制缝隙，且其中开启配置是由施加负压到控制缝隙来实现。

实施例31为一种微流体设备，其包含：塑料基板，塑料基板具有第一表面与第二表面，第一表面与第二表面设置在塑料基板的相对侧上；传感器，传感器具有第一表面与第二表面，第一表面包含电子电路层；弹性体间隔垫；以及层合膜；其中塑料基板的第一表面包含输入凹槽与输出凹槽，其中塑料基板的第二表面包含凹腔，其中层合膜被黏附至塑料基板的第一表面并覆盖输入凹槽与输出凹槽，使得层合膜与输入凹槽形成输入闭合通道，且层合膜与输出凹槽形成输出闭合通道，其中传感器覆盖凹腔，其中输入闭合通道流体性地与流通池连接，其中输出闭合通道流体性地与流通池连接，以及其中弹性体间隔垫设置在基板与传感器之间的凹腔中，使得传感器的第一表面、凹腔、与弹性体间隔垫形成流通池。

实施例32为如实施例31所述的微流体设备，其中塑料基板进一步包含卡勾特征，卡勾特征用于施加压力于塑料基板与传感器之间，以压缩弹性体间隔垫。

实施例33为如实施例31或32所述的微流体设备，微流体设备进一步包含黏合剂，黏合剂可定位在弹性体间隔垫与传感器之间，以将弹性体间隔垫固定至传感器。