用于核酸测序仪器中的流动池的清除装置和方法_3

文档序号:9731615阅读:来源:国知局
(例如弯液面或者气泡层)与上表面间隔距离h,从而在进口通路300中的液体试剂400之上留下了充满气体的气体空间406。气体空间406中的气体可包括环境空气、从液体试剂400排出的气体或者其他气相物质(例如,纯氧)。
[0032]一旦在进口通路300中形成气体空间406,则栗138或者其他手段(例如,重力流动、试剂容器132中的正压气体等)使液体试剂400通过进口端324移动到流动池110中。0-环308、0_环310或者其他密封件防止气体逸出。因此,如图5所示,进入的液体试剂400将气体作为气泡500在液体试剂400之前输送到流道322中。
[0033]预期气泡500流经流道322能提供许多益处。首先,预期气泡500充当进入的液体试剂400与排出的使用过的液体试剂502之间的物理屏障。这样使两种试剂之间的直接接触以及两种试剂的混合最少化,从而抑制了使用过的试剂502回流以及分散到新的试剂400中。此外,认为进入的液体试剂400的弯液面504可充当弧刷(wiper),以消除由排出的液体试剂502残留下来的颗粒、分子和液滴。该现象可能由进入的液体试剂400中的分子的表面张力足以将残余的试剂颗粒和液滴驱至弯液面504之前而引起。图5示出了具有凸弯液面504的进入的液体试剂400,但如果弯液面504是凹的,也可发生相同的现象。应当理解的是,上述解释是为了解释预期的操作现象,但本发明并非要限定于任何特定的操作理论。
[0034]期望减少混合和回流,并且期望进入的弯液面具有可能的消除效果,从而通过更有效地从流道322清除使用过的试剂而进一步减少试剂浪费。在现有的方法中,清除处理会考虑在清除处理期间的混合,因此进入的试剂持续流动足够长时间来确保流道322不包括新试剂与旧试剂的混合物。通过使用气泡500隔离开试剂400与试剂502,可不需要使试剂持续流动,而只要将旧试剂正常从流道322完全清除即可。为了努力实现这一目标,一个实施方式可导入至少大约2微升体积的气泡500,期望能完全阻止进入的液体流体400与排出的试剂502的主体(S卩,除了任何残留的颗粒、液滴等之外的全部)之间的接触。其他实施方式可取决于流道322的尺寸和其他规格,而使用具有不同尺寸的气泡500。期望当气泡的直径(在流道322中沿着宽度方向测量)等于或者大于流道322在最宽点处的宽度时,会获得最好的结果,因为这样能提供两种液体之间的完全隔离。但是也可使用其它尺寸,并且预期单个气泡500可被替代为多个较小的气泡或者一系列较大的气泡。
[0035]预期可使用任何适合的方法来形成气泡500。下文描述了非限制性实例。
[0036]在图4的实施方式中,可使用传统的操作台挡块112,通过在流动池110安装在操作台挡块112中之前蒸发掉一部分液体试剂400来形成气体空间406。在正常使用中,可加热操作台挡块112中的一个或多个操作台挡块,通常加热到37摄氏度?70摄氏度(98华氏度?158华氏度)之间的温度。然而,在这种情况下,被加热的操作台挡块112通常处于持续使用中,并且仅在移除一个流动池110并且替换成另一个流动池的过程中是闲置的。因此,在正常使用中,在将新的流动池110安装在操作台挡块112上之前没有足够的时间蒸发掉任何可察觉到的量的液体试剂400(并且即使有时间进行蒸发,也认为需要再填充以防止气泡的产生是个冋题)。
[0037]为了小心地形成气体空间406,可在没有流动池110时对操作台挡块112加热足够长时间来引起蒸发,从而形成期望体积的气体空间406。该处理还可帮助除去液体试剂400中的气体,这对于在成像或者化学反应期间防止在流道322中稍后形成气泡可能是有用的。在进行除气的情况下,可在液体试剂400的上边缘404处产生微小气泡层,这可能有助于上述的消除功能。可以在没有任何加热(即,在环境温度下)的情况下引起期望的蒸发,但是更可取并且实践中可能需要的是,使用已有的温度控制元件312或者专用的加热元件(例如,围绕进口通路300的单独的加热器)来引起加热,该专用的加热元件将热量直接聚集在液体试剂400上。例如,认为可以在将流动池110放置在操作台挡块112上之前,使用已有的温度控制元件312(例如图3中所示出的),通过在大约65摄氏度(大约150华氏度)的温度下对其操作大约15秒来引起足够的蒸发以获得气体空间406。其他实施方式可以脱离该实例。例如另一实施方式可以在大约140华氏度到大约150华氏度的温度下持续操作大约7.5秒到大约15秒的时间。
[0038]图6示出了用于在液体试剂400之上生成气体空间406的另一实施方式。在图6中,操作台挡块112包括与进口通路300流体连通的辅助通路600。辅助通路600与阀602和增压气体源(例如气栗604或者氮气瓶)连接。当流动池110与操作台挡块112连接时,打开阀602以让足够的空气(或者其他气体)进入,以生成期望尺寸的气泡。图6的替选的实施方式可在将每个流动池110放置在操作台挡块112上之前,替代地使用辅助通路600作为排放口,以从进口通路300排出一定量的液体试剂400。在该实施方式中,可打开阀602以将液体试剂400排出到贮存器606中或者排回到原始的试剂容器132中。
[0039]图7中示出了用于生成气体空间406的另一个示例性实施方式。在图7中,操作台挡块112包括与进口通路300处于流体连通的排量可变式腔室700。通过活塞702来调节排量可变式腔室700的容积。可以用诸如螺线管或者驱动马达之类的专用驱动器或者用其他手段来操作活塞702。在使用中,每次从操作台挡块112移除流动池110时,移动活塞702以扩大排量可变式腔室700的容积,从而将进口通路300中的液体试剂400的一部分栗回到排量可变式腔室700中,并且在进口通路300中留下气体空间406。在下一个流动池110安装到操作台挡块112上之后,移动活塞702以使排量可变式腔室700收缩。这可在栗138进行操作以使液体试剂400开始流动到流动池110中之前、期间或者之后来进行。活塞702使排量可变式腔室700保持在收缩状态,直到移除流动池110为止,然后再次开始循环。应当理解的是,排量可变式腔室700可包括注射器状布置、通过活塞或夹具进行压缩的柔性气囊等。
[0040]其他实施方式可使用其他方法和机制来生成气体空间406。例如,位于进口通路300上游的栗可被反向栗送,以将液体试剂400抽吸回来以生成气体空间406。或者,如果在阀的控制下,使试剂容器132位于进口通路300的下方,则可通过重力使液体试剂400向回流动。
[0041 ]在其他实施方式中,可将气泡500直接导入到流动池110中。例如,可在专用于将气体导入到流动池110中的单独操作台挡块112处,将气体直接注入到进口端324中。作为另一实例,流动池110可以包括与进口端324分离的、用于将气体注入到流道322中的专用端口。作为又一个实例,流动池110可被设计成,当流动池110从操作台挡块至操作台挡块移动时,试剂滴出到废弃物托盘或者贮存器中,或者在预定位置处可使流动池110倾斜以使用重力倒出使用过的试剂502中的一部分或者全部。在再一个实例中,当栗刚刚开始将新的试剂400抽入到流道322中时,可通过暂时破坏流动池进口端324处的密封件来导入空气。
[0042]鉴于本公开的内容,用于将气泡500设置在流道322中的其他的变型和修改对于本领域普通技术人员而言是明显的。应当理解的是,方法和装置的实施方式可适用在具有固定流动池的测序仪器中,而不是如Gordon e
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