用于生物和化学测定的线路内蓄压器和流量控制系统的制作方法

本技术的实施例总体上涉及用于控制流体流过系统的方法和系统，该流体流过的系统配置用于样品的生物或化学分析或配置用于样品制备。

背景技术：

1、用于生物或化学研究的各种测定方案涉及进行大量的受控反应。在一些情况下，受控反应在流动池上进行。流动池可以具有例如入口、出口和在其之间延伸的多个通道。试剂可以被递送到流动池，以便执行指定的反应。然后可以观察和分析指定的反应，以帮助识别涉及的化学品的性质或特性。例如，一种已知的合成测序(sbs)技术涉及通过核酸对模板链的迭代添加来对核酸链的酶促延伸。在传统的sbs方法中，可以在每次递送中在聚合酶的存在下将单核苷酸单体提供给靶核酸。靶核酸通常固定到流动池的表面。对于将核苷酸添加至靶核酸的每个循环，将多种溶液递送至流动池，例如试剂溶液(比如核苷酸，聚合酶)和洗涤溶液。

2、用于生物和化学分析的流量控制系统包括试剂贮存器以及泵，泵配置为诱导流体从试剂贮存器流向流动池。执行指定方案(例如上述sbs方案)的流量控制系统的一个挑战是：流体可被递送到流动池的速度会受到系统阻力的限制。此外，增加流体的流速可能会导致压降，这增加了脱气(degasification)的可能性，这对于某些应用情况可能会是不期望的。为了抵消这种压降，试剂容器可以被加压。然而，由于贮存器中的流体的体积影响，增加试剂贮存器处流体的压力可能会具有挑战性。而且，所增加的压力可能会有使流体充气的风险(即，将外部空气引入试剂贮存器处的流体中的风险)。

技术实现思路

1、在实施例中，一种流量控制系统设置为包括：配置为储存流体的流体贮存器(fluid reservoir)、与流体贮存器流动连通且位于流体贮存器的下游的蓄压器(pressureaccumulator)、以及配置为接收并流体地联接到具有生物或化学样品的流动池的装载区。装载区与蓄压器流动连通且位于蓄压器的下游。流量控制系统还包括与装载区流动连通且位于装载区的下游的系统泵。系统泵配置为诱导流体从流体贮存器且通过蓄压器和装载区的流动。蓄压器包括壁致动器和内部室，该内部室由可移动的室壁限定并具有操作容积(operating volume)。壁致动器配置为移动室壁并从而改变内部室的操作容积。蓄压器配置为在填充操作期间将流体从流体贮存器接收到内部室中。壁致动器配置为在压力辅助操作期间移动室壁以在流体上施加压力并朝向装载区驱动流体。

2、在一个方面，流量控制系统包括处理单元，该处理单元配置为根据预定的时间表(schedule)来控制系统泵和蓄压器的操作。预定的时间表包括将填充操作和压力辅助操作重复进行至少十次。可选地，处理单元配置为根据合成测序(sbs)方案来控制系统泵和蓄压器的操作。可选地，处理单元配置为控制系统泵和蓄压器的操作以进行再循环操作，在所述再循环操作中，来自流动池的流体被抽回至蓄压器的内部室。

3、在另一方面，填充操作在以下时段中的至少一个期间进行：(a)反应时段，在所述反应时段中，试剂与所述流动池中的生物或化学样品反应，或(b)离线时段，在所述离线时段中，蓄压器不与系统泵流动连通。

4、在另一方面，流量控制系统还包括第一阀和第二阀。第一阀位于流体贮存器和蓄压器之间。第二阀位于蓄压器和流动池之间。在填充操作期间，第一阀处于打开状态，且第二阀处于关闭状态。在压力辅助操作期间，第一阀处于关闭状态，且第二阀处于打开状态。可选地，在再循环操作期间，第一阀处于关闭状态，且第二阀处于打开状态，在再循环操作中，可移动的室壁使得流体从流动池流回到内部室中。

5、在另一方面，内部室由本体表面限定，其中室壁和本体表面中的至少一者具有不连续部分，该不连续部分限定室壁与本体表面之间的流动通道。

6、可选地，室壁具有不连续部分。室壁的不连续部分可以包括以下中的至少一个：(a)成形不连续部分的支撑构件；(b)室壁中的增加的厚度；(c)模制的三维形状。可选地，本体表面具有不连续部分。不连续部分可以包括由本体表面成形的凹槽。

7、在另一方面，内部室由本体表面限定。室壁和本体表面相对于彼此成形，使得当室壁处于最大位移时，流动通道形成在两者之间。

8、在另一方面，内部室由本体表面限定。室壁和本体表面相对于彼此成形，使得室壁和本体表面的相应的区域彼此压靠，且室壁和本体表面的其他区域在其之间具有流动通道。

9、在另一方面，流量控制系统还包括流量传感器。壁致动器配置为：(a)在指定的时间移动室壁，或(b)以不同的速率移动室壁。该指定的时间或该不同的速率基于流量控制系统内的流体的压力。

10、在另一方面，流量控制系统还包括多个内部室和限定相应的内部室的多个室壁。壁致动器配置为在不同的时间移动该室壁中的至少两个。

11、在实施例中，蓄压器配置为包括主体，该主体具有入口、出口和内部室。该入口和出口通过内部室彼此流动连通。内部室由本体表面限定。蓄压器还包括也限定内部室的室壁。蓄压器还包括壁致动器，该壁致动器配置为将室壁相对于本体表面移动到不同的位置，以改变内部室的操作容积。室壁配置为在缩回位置(retracted position)和移位位置(displaced position)之间移动。内部室的操作容积在缩回位置中比在移位位置中更大。室壁和本体表面相对于彼此成形，以当室壁处于移位位置时，在两者之间限定流动通道。该流动通道流体地联接该入口和该出口。

12、在一个方面，室壁和本体表面中的至少一者具有不连续部分，该不连续部分限定室壁与本体表面之间的流动通道。可选地，不连续部分包括室壁或本体表面的轮廓中的突变部(abrupt change)。可选地，室壁具有不连续部分。室壁的不连续部分包括以下中的至少一个：(a)成形不连续部分的支撑构件；(b)室壁中的增加的厚度；(c)模制的三维形状。可选地，本体表面具有不连续部分。不连续部分包括由本体表面成形的凹槽。

13、在另一方面，室壁和本体表面相对于彼此成形，使得当室壁处于最大位移时，流动通道形成在两者之间。

14、在另一方面，室壁和本体表面相对于彼此成形，使得室壁和本体表面的相应的区域彼此压靠，且室壁和本体表面的其他区域在其之间具有流动通道。

15、在另一方面，流动通道在入口和出口之间具有基本上一致的(uniform)截面积。

16、在另一方面，入口和出口具有相应的截面积。流动通道具有的截面积基本上等于入口截面积或出口截面积中的至少一者。可选地，流动通道的截面积在入口的截面积和出口的截面积的35％以内。

17、在实施例中，提供了一种将流体递送到流动池的方法。该方法包括将流动池流体地联接到流量控制系统的装载区。流量控制系统包括储存流体的流体贮存器、流体地联接在流体贮存器和流动池之间的蓄压器、以及与流动池流动连通且位于流动池的下游的系统泵。该方法包括使用系统泵来诱导流体从流体贮存器且通过蓄压器和流动池的流动。该方法还包括使用蓄压器来增压该流量控制系统内的流体的压力。

18、在一个方面，该方法包括进行sbs方案。