用于免疫印迹的微流体装置的制造方法_3

文档序号:9457546阅读:来源:国知局
道组可被同等上样以利用相同抗体组探测每个样品。
[0040]在一些实施方案中,装置和/或膜包括疏水表面(例如,PDMS和PVDF)。在本发明实施方案的开发期间进行的实验揭示在装置与膜之间达到合适的密封是有挑战的。在一些实施方案中,为克服这个挑战,执行激活步骤(例如,装置的和/或膜的)以增强装置与膜之间的密封。在一些实施方案中,通过微流体通道激活密封。在一些实施方案中,将激活溶液施用于装置的膜接触表面。在一些实施方案中,将激活溶液施用于膜。在一些实施方案中,激活利用PDMS/PVDF表面与所用的水性溶液之间的疏水/亲水差异。
[0041]在一些实施方案中,通过任何合适的结构或方法将溶液加入到微流体通道。在一些实施方案中,溶液被注入通道。在一些实施方案中,溶液被注入通道一端的储蓄池。在一些实施方案中,溶液添加不需要栗和/或阀。在一些实施方案中,使用针(例如,10-40量规
(例如12量规......16量规......20量规......24量规......27.5量规......30量规......36量规……40量规))将溶液(例如,抗体溶液)引入通道中。在一些实施方案中,将溶液从适当尺寸的针(例如,27.5量规)引入适当尺寸的储蓄池在针的周围产生“压塞”效应,这大大增强密封并且有助于微流体通道的填充。
[0042]C.制造
[0043]在一些实施方案中,使用本领域已知的微流体制造技术制造本发明的装置。各种不例性制造方法在以下文献中描述:F1rini和Chiu,2005,“Disposable microf luidicdevices:fabricat1n, funct1n, and applicat1n,,B1techniques 38:429-46 ;Beebe等 2000,“Microfluidic tectonics:a comprehensive construct1n platform formicrof luidic systems.^Proc.Natl.Acad.Sc1.USA 97:13488-13493 ;Rossier 等,2002,“Plasma etched polymer microelectrochemical systems^Lab Chip2:145-150 ;Becker 等,2002,“Polymer microfluidic devices”Talanta56:267-287 ;Becker等,2000,“Polymer microfabricat1n methods for microfluidic analyticalapplicat1ns”Electrophoresis 21:12-26 ;美国专利号 6,767, 706B2,例如第 6.8 节‘‘Microfabricat1n of a Silicon Device,,;Terry 等,1979,A Gas Chromatography AirAnalyzer Fabricated on a Silicon Wafer, IEEE Trans, on Electron Devices, v.ED-26,第 1880-1886 页;Berg 等,1994, Micro Total Analysis Systems, New York, Kluwer ;Webster 等,1996, Monolithic Capillary Gel Electrophoresis Stage with On-ChipDetector in Internat1nal Conference On Micro Electromechanical Systems, MEMS96,第 491496 页;以及 Mastrangelo 等,1989,Vacuum-Sealed Silicon MicromachinedIncandescent Light Source, Intl.Electron Devices Meeting, IDEM 89,第 503-506 页。出于所有目的,这些参考文献的每项以其整体引用的方式并入本文。在一些实施方案中,在微流体装置的制造中使用的方法可依据所用的材料而变化并且包括软平版印刷法、微装配、体微加工法、表面微加工法、标准平版印刷法、湿蚀刻、反应离子蚀刻、等离子体蚀刻、立体平版印刷和激光化学三维书写法、模块化装配法、复制模塑法、注射成型法、热成型法、激光烧蚀法、方法的组合以及本领域已知的或在将来开发的其他方法。
[0044]装置制造的示例性方法如下。生成提供装置的设计规格(例如,装置尺寸、通道尺寸、通道间距、每组通道数、通道组数、通道形状、储蓄池的存在、储蓄池的形状/大小等)的计算机辅助设计(CAD)文件。根据CAD规格,生产提供装置的有形设计的掩模(例如,玻璃、聚合物等)。根据掩膜,生产模具(例如,硅晶片模具),方式是将未固化聚合物(例如,聚二甲基硅氧烷(PDMS))浇注至模具中,随后加热掩模和聚合物以固化聚合物(例如,聚合、交联等),产生固体微流体装置。在一些实施方案中,可将单个掩膜重复利用以产生多个(例如,10、100、1000、10, 000或更多)模具。在一些实施方案中,可将单个模重复利用以产生多个(例如,10、100、1000、10, 000或更多)装置。
[0045]在一些实施方案中,使用软平版印刷技术由聚二甲基硅氧烷(PDMS)制造微流体装置;尽管并且合适的聚合物和技术也在本发明的范围内。
[0046]D.抗体/试剂
[0047]在一些实施方案中,以有效且可再生的方式配制用于本文所描述的装置的溶液以填充微流体通道。为此,溶液应具有适当的粘度、亲水性等。在本发明实施方案的开发期间进行实验以开发具有适当的特性的溶液用于部署在本文所述的装置的微流体通道中。在一些实施方案中,溶液包含一种或多种表面活性剂、洗涤剂、乳化剂、增溶剂等,从而以快速且可再生的方式提供可接受的/最佳的微流体通道填充。在一些实施方案中,溶液包含以下的一种或多种:月桂基硫酸铵、月桂基硫酸钠(SDS,十二烷基硫酸钠)、月桂醇聚醚硫酸钠、肉豆蔻醇聚醚硫酸钠、二辛基磺基琥珀酸钠、全氟辛烷磺酸盐(PFOS)、全氟丁烷磺酸盐、直链烷基苯磺酸盐(LAB)、硬脂酸钠、月桂酰基肌氨酸钠、全氟壬酸盐、全氟辛酸盐、烷基三甲基铵盐(例如,十六烷基三甲基溴化铵)、氯化十六烷基吡啶(CPC)、苯扎氯铵(BAC)、苄索氯铵(BZT)、5_溴-5-硝基-1,3- 二噁烷、二甲基双十八烷基氯化铵、西曲溴铵、二甲基双十六烷基溴化铵(DODAB)、CHAPS、椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱、卵磷脂、聚氧乙烯二醇烷基醚、聚氧丙烯二醇烷基醚、葡糖苷烷基醚、聚氧乙烯二醇辛基酚醚(例如,Triton X-100)、聚氧乙烯二醇烷基苯酚醚、甘油烷基酯、聚氧乙烯二醇脱水山梨醇烷基酯(例如,聚山梨醇酯(例如,聚山梨醇酯20、聚山梨醇酯40、聚山梨醇酯60、聚山梨醇酯80等))、脱水山梨醇烷基酯、椰油酰胺MEA、椰油酰胺DEA、十二烷基二甲胺氧化物、聚乙二醇和聚丙二醇的嵌段共聚物、聚乙氧基牛脂胺(POEA)等。
[0048]在一些实施方案中,溶液(例如,抗体溶液、激活溶液、封闭溶液、洗涤溶液等)包含指定浓度的Tween(例如,Tween-20)和牛血清白蛋白(BSA)。在一些实施方案中,利用有用浓度的Tween (例如,Twe en-20)和BSA来提供针对微流体通道长度的有效的溶液流动。在一些实施方案中,利用有用浓度的Tween(例如,Tween-20)和BSA来提供穿过微流体通道的膜的激活/润湿。在一些实施方案中,溶液包含0.01 %至5%之间的BSA(例如,0.01%...0.02%...0.05%...0.1%...0.2%...0.5%...1%...2%...5% )。在一些实施方案中,溶液包含0.01 %至5%之间的Tween (例如,Tween-20)(例如,0.01 %...0.02%...0.05%...0.1%...0.2%...0.5%...1%...2%...5% )。在一些实施方案中,溶液包含约0.1 %的BSA和约0.1%的Tween20。在一些实施方案中,溶液包含0.1%的BSA和0.1 % 白勺 Tween20o
[0049]在一些实施方案中,溶液(例如,封闭、激活、洗涤、抗体溶液等)包含适当的盐、缓冲剂、金属等,如本领域技术人员将理解的。
[0050]在一些实施方案中,通过使用可检测的/可观察的部分和/或标记来显现和/或检测结合靶蛋白的抗体。合适的标记和/或部分通过光谱、光化学、生物化学、免疫化学、电学、光学或化学手段进行检测。在一些实施方案中,一抗或二抗被连接到检测部分。在一些实施方案中,以酶促方法,例如使用碱性磷酸酶或辣根过氧化物酶进行检测。一些实施方案利用焚光检测。预期可用于本公开的焚光团包括Alexa染料(例如,Alexa 350、Alexa430 等),AMCA、BODIPY 630/650、B0DIPY650/665、BODIPY-FL、B0DIPY-R6G、B0DIPY-TMR、B0DIPY-TRX、瀑布蓝(Cascade Blue)、Cy2、Cy3、Cy5、6_FAM、荧光素、HEX、6-JOE、俄勒冈绿488、俄勒R绿500、俄勒R绿514、太平洋蓝(Pacific Blue)、REG、罗丹明绿、罗丹明红、R0X、TAMRA、TET、四甲基若丹明、德克萨斯红(Texas Red)等。本领域的技术人员应认识到本文未提到的这些和其他的检测部分都可成功地用于各种实施方案中。
[0051]能够特异性并稳定地结合靶标、分析物或抗原的任何抗体、抗体片段或其他分子都可用作如本文所述的一抗和二抗(例如,树枝状聚合物、核酸、亲和标签等)。尽管本文所述的实施方案已通常利用抗体(例如,一抗、二抗)来分析样品的蛋白质含量,但本发明不限于抗体的使用。应将实施方案广泛地理解为还包括其他结合分子。
[0052]E.应用
[0053]本发明的实施方案可用于其中已使用传统蛋白质印迹的任何应用。而且,由于消除了蛋白质印迹的成本、时间、试剂、生产量和多重能力的局限性,本文所述的装置和方法可用于传统蛋白质印迹不足的另外研究、临床、诊断和流行病学应用。例如,信号传导通路的快速、平行分析已经在生物科学和临床医学中经过了漫长的探索。为了充分理解这些信号传导通路的动力学,必须对其蛋白组分进行分析。这些组分通常用蛋白质免疫印迹来分析。尽管传统蛋白质免疫印迹是强大的技术,但这种技术具有若干局限性,包括大的样品需求、高的抗体量和分析生产量的限制。本发明的微流体免疫印迹装置提供信号传导通路的蛋白质组分的快速、平行的分析。本装置和方法的效用已通过在细胞模型和临床样品中对常见炎症信号传导通路(例如,NF K B、JAK-STAT和MAPK)的分析来证明。在本发明实施方案的开发期间进行的实验证明微流体免疫印迹装置可以与传统蛋白质免疫印迹相似的精确度分析内源性蛋白质,但是有2800倍减少的抗体和多重的能力。此外,本微流体装置对接普遍可用的免疫印迹设备并且与现存的蛋白质检测方法是兼容的。
[0054]实验
[0055]在过去十年中,炎症已被确认为慢性疾病(包括癌症和心脏疾病)的驱动者(Saleh和Trinchieri 2011 ;Hansson 2005 ;以其整体
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