用于样品分析系统中湿度和/或温度控制的系统和方法与流程

背景技术：

1、微流控分配涉及到流体的控制和操纵，从主体流体中提取小体积的流体以用于检测。微流控分配出现于二十世纪八十年代早期，并且已经被使用于不同范围的领域中，例如喷墨打印、dna微阵列、芯片实验室技术、3-d打印头、制药的药品库的微量滴定板复现和格式化、个体细胞和细胞裂解物的分配等领域。

2、微流控分配已经继续成长和演进，并且现在能够分配越来越小体积的流体，通常借助于经由无接触方法递送高精准体积的方法。微流控分配在试剂昂贵或试剂可用量有限的领域以及期望高速度和通量的应用中特别地有用。举例而言，包含高通量筛选(hts)和药理相关的管理/分布/代谢/排泄(adme)属性的特征的药品开发和发明，同涉及下一代基因测序的领域一起，因上述原因采纳微流控分配。最近，发明者已经包括微流控分配技术以将样品引入到分析测量工具中，例如质谱仪。

3、微流控分配的基本运行涉及从相对大的“主体”样品中分离小体积的样品材料。样品材料可能以多种形式被分离出来，例如，作为单个离散液滴、液滴群组、雾、或样品材料的其他物理排布。根据分离样品材料所使用的具体机制，不同的分配形式在每次分配之间或多或少可以具有可复现性(reproducible)。

4、例如通过液滴的分配，已经被用以分配小至皮升范围的离散液滴。用于从样品递送低体积液滴的最常见类型的系统中的一些系统大致被归类为喷射或动力学设备，示例包含，例如：声学技术；压电技术；压力-驱动技术；空气-驱动泵/阀技术；电场驱动技术等。这些分配设备全部转移定量的能量，所述能量被导向到主体样品中，为了使得期望体积的样品以液滴的形式从主体样品流体中脱离。

5、声学液滴分配被商业上用于从一个微量滴定板转移液体样品到另一个微量滴定板，也就是所谓的板复现和格式化。分配器也正在被开发以从不同构造的试管转移样品到微量滴定板或微孔板中。发明者正在使用声学液滴分配以将受控制的体积的样品导向到捕获探针中，用于收集和转移，以用于质谱仪的质量分析。

6、作为液体分配的示例，声学液滴喷射(ade)是一种用以从微量滴定板中的样品孔转移无接触的、体积上准确和精确的液滴到第二微量滴定板中的对应样品孔的技术。在条件是高度受控制时，使用声波形式的能量允许以离散液滴形式的液体转移是无接触的、体积上准确和精确的。

7、多个液滴可以被依次分配到目标孔中，以积累从而达到期望的分配体积。制药的研究和开发组织广泛地使用此方法以从大药品库中分配小体积化合物，该小体积化合物通常溶解在二甲基亚砜中，以在筛选生物活性的hts试验和确定药理特性的adme试验中进行进一步测试。在一些实例中，存在从不同时间点从同一样品孔的重复喷射的需求，例如用于监控反应过程。

8、在一些实例中，可能期望的是在分配时修改微孔板的温度。例如，存在发生在与室温不同的温度处的反应，如在体温或37℃左右。作为具体示例，在药品发明中，许多反应在体温或37℃左右处被研究。修改微孔板的温度允许用户研究此类反应。此外，修改和/或控制微孔板在分配时的温度可以允许用户通过维持适当的温度来维持样品的质量，如冷温度以阻止样品的降解。

9、然而，先前的分配系统，如先前的ade系统，仅提供在室温处的分配环境，并且不包含控制微孔板/微流控分配系统中的温度的功能。修改微孔板/微流控系统中的温度的一个特别的挑战是在温度改变时避免相变，如蒸发。这种相变尤其令人担忧，因为涉及的较小的样品量。

技术实现思路

1、本公开的不同方面提供系统和方法，用于控制在样品材料的化学分析时的湿度和/或温度。具体地，本应用涉及系统和方法，如涉及ade、开放端口接口(opi)和/或质谱法(ms)，用于控制在样品材料的化学分析时的湿度和/或温度。本系统和方法允许用户修改微孔板在分配时的温度。上述修改允许用户研究发生在与室温不同的温度处，如体温，的反应。此外，修改和/或控制微孔板在分配时的温度可以允许用户通过维持适当的温度来维持样品的质量，如冷温度以阻止样品的降解。

2、在一个实施例中，用于样品材料的化学分析的本系统包括样品递送系统、样品微孔板、化学分析组件、以及温度和湿度控制组件。

3、在一些实施例中，样品递送系统包括声学液滴喷射系统。在一些实施例中，样品递送系统进一步包括开放端口接口。

4、在一些实施例中，系统包括高通量筛选系统、微流控系统和/或微机电系统。

5、在一些实施例中，化学分析组件包括色谱仪、质谱仪、紫外可见光谱仪、近红外光谱仪和/或荧光/照度检测仪。

6、在一些实施例中，温度和湿度控制组件包括气体流。例如，温度和湿度控制组件可以是产生自上而下的气幕的吹风机(blower)。作为另一个示例，气体可以处于高于37℃的温度处。

7、温度和湿度控制组件可以控制气体的流速、温度、湿度和/或大气成分中的至少一个。

8、在一些实施例中，系统允许原位动力学的同孔反应监控。

9、在一些实施例中，系统进一步包括具有洞的滑盖，所述滑盖覆盖微孔板和微孔板下的可移动台。

10、在另一个实施例中，用于分析样品材料的本方法包括经由样品递送系统提供样品到样品板、在从样品板来的样品上实施化学分析、和在样品递送和化学分析时控制温度和湿度的步骤。

11、在一些实施例中，样品递送系统包括声学液滴喷射系统。在一些实施例中，方法进一步包括使用开放端口接口捕获和递送样品。

12、在一些实施例中，方法是高通量筛选。

13、在一些实施例中，化学分析是色谱法、质谱法、紫外可见光谱法、近红外光谱法和/或荧光/照度检测法。

14、在一些实施例中，温度和湿度被使用气体流控制。例如，温度和湿度控制组件可以由产生自上而下的气幕的吹风机控制。作为另一个示例，所述气体可以处于高于37℃的温度处。

15、温度和湿度被使用气体的流速、温度、湿度、和/或大气成分中的至少一个控制。

16、在一些实施例中，方法允许原位动力学的同孔反应监控。

17、在一些实施例中，方法进一步包括用具有洞的滑盖来覆盖微孔板，并且移动微孔板以将所述洞和被分析的孔对齐。

18、在另一个实施例中，用于在分析样品材料中使用的本温度和湿度控制组件，包括用于产生自上而下的处于高于37℃的温度处的加湿气幕。

技术特征：

1.一种用于样品材料的化学分析的系统，包括:

2.如权利要求1所述的系统，其中样品递送系统包括声学液滴喷射系统。

3.如权利要求1或2所述的系统，其中样品递送系统进一步包括开放端口接口。

4.如上述权利要求中任一个所述的系统，其中系统包括高通量筛选系统、微流控系统和/或微机电系统。

5.如上述权利要求中任一个所述的系统，其中化学分析组件包括色谱仪、质谱仪、紫外可见光谱仪、近红外光谱仪和/或荧光/照度检测仪。

6.如上述权利要求中任一个所述的系统，其中温度和湿度控制组件包括气体的流。

7.如权利要求6所述的系统，其中温度和湿度控制组件控制气体的流动速度、温度、湿度和/或大气成分中的至少一个。

8.如权利要求5所述的系统，其中气体处于高于37℃的温度处。

9.如上述权利要求中任一个所述的系统，其中温度和湿度控制组件是产生自上而下的气幕的吹风机。

10.如上述权利要求中任一个所述的系统，其中系统允许原位动力学的同孔反应监控。

11.如上述权利要求中任一个所述的系统，进一步包括具有洞的滑盖和所述微孔板下的移动台，其中所述滑盖覆盖所述微孔板。

12.一种用于分析样品材料的方法，包括如下步骤：

13.如权利要求12所述的方法，其中样品递送装置包括声学液滴喷射系统。

14.如权利要求12或13所述的方法，进一步其中样品递送装置进一步包括开放端口接口。

15.如权利要求12-14中任一个所述的方法，其中所述方法包括高通量筛选、微流控测试和/或微机电测试。

16.如权利要求12-15中任一个所述的方法，其中化学分析是从由色谱法、质谱法、紫外可见光谱法、近红外光谱法和/或荧光/照度检测法组成的组中选择的至少一个。

17.如权利要求12-16中任一个所述的方法，其中使用气体的流来控制温度和湿度。

18.如权利要求17所述的方法其中，使用气体的流动速度、温度、湿度和/或大气成分中的至少一个来控制温度和湿度。

19.如权利要求17所述的方法，其中气体处于高于37℃的温度处。

20.如权利要求12-19中任一个所述的方法，其中使用产生自上而下的气幕的吹风机来控制温度和湿度。

21.如权利要求12-20中任一个所述的方法，其中方法监控原位动力学的同孔反应。

22.如权利要求12-20中任一个所述的方法，进一步包括用具有洞的滑盖覆盖所述微孔板，并且移动所述微孔板以将所述洞与被分析的孔对齐。

23.一种温度和湿度控制组件，用于在分析样品材料中使用，包括用于产生自上而下的处于高于37℃的温度处的加湿气幕的吹风机。

技术总结
公开了用于在样品材料的化学分析时控制湿度和/或温度的系统和方法。具体地，本应用涉及微流控系统和方法，如涉及ADE、开放端口接口(OPI)和/或质谱法(MS)，用于在样品材料的化学分析时控制湿度和/或温度。本系统和方法允许用户在分配时修改微孔板的温度。上述修改允许用户研究发生在与室温不同的温度的反应，如在体温。此外，修改和/或控制微孔板在分配时的温度可以允许用户通过维持适当的温度，如冷温度以阻止样品的降解，维持样品的质量。作为本发明的一部分，申请人确定如何避免相变，如蒸发，由于涉及样品的小量，所述相变是特别地令人忧虑的。

技术研发人员：T·R·科维,刘畅
受保护的技术使用者：DH科技发展私人贸易有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15