101B 的大致中心相接触。图3D示出微流体装置280的一个构造的横截面125C，其中膨胀器喷 嘴103的高度大致与微流体通道102高度相同，并定位成让膨胀接口 104C与液滴101C大 致接触。
[0054] 图4A-4D示出根据本发明用于实施液滴膨胀的微流体装置一个实施例的各个 方面的实例，显示膨胀器喷嘴103和其膨胀器106相对于微流体通道102连同一对电极 109-110的不同位置和角度，作为用来干扰液滴和流体之间接口的方法的一个实例。图 4A-4D还示出微流体通道102的扩张部105的区域，以适应膨胀的液滴（例如，在该实例中， 对应于原始液滴101的膨胀的液滴112)。这些不同的几何条件在不同的目标膨胀体积下是 理想的和/或允许在控制膨胀时有灵活性。
[0055] 图4A示出一种构造，其中，膨胀器喷嘴103近似地垂直于微流体通道102并近似 地与扩张部105的区域相对地定位。图4B示出另一种构造，其中，膨胀器喷嘴103定位在 相对于微流体通道102的大致锐角处，并且定位在与扩张部105区域的同一侧上且与其并 排。图4C示出还有另一种构造，其中，膨胀器喷嘴103定位在相对于微流体通道102的大 致锐角处，并与扩张部105的区域近似地相对。图4D示出还有另一种构造，其中，膨胀器喷 嘴103定位在与图4C所示相比拟的大致反向锐角处。
[0056] 图5A-5C示出用来实施液滴膨胀的微流体装置的实施例的实例，显示微流体通道 扩张来适应液滴的膨胀，其中，根据本发明，扩张可呈各种形状的形式，例如，对称的、非对 称的、线性的、斜坡的或在数值上呈指数增长的。具体来说，图5A-5C示出微流体通道102 的扩张部（分别为105A、105B、105C)区域的不同的几何构造，以适应液滴101经由膨胀器 喷嘴103借助膨胀器106的流体进行的膨胀，以形成相对较大的液滴112。这些不同的几何 条件在不同的目标膨胀体积下是期望的和/或允许在控制膨胀时有灵活性。
[0057] 图5A示出一种构造，其中，扩张部105A的区域遵循一种轮廓，使得微流体通道102 的横截面区域内的扩张首先更为显著地出现，然后逐渐停止扩张。图5B示出另一种构造， 其中，扩张部105B的区域遵循一种轮廓，使得微流体通道102的横截面区域内的扩张首先 更为逐渐地出现，然后更加明显地变化。图5C示出还有另一种构造，其中，扩张部105C的 区域出现在微流体通道102的两侧上，且遵循一种轮廓，使得微流体通道102的横截面区域 内的扩张在整个扩张长度内大致相等地出现。
[0058] 图6A-6C是用来实施液滴膨胀的微流体装置实施例的显微图，根据本发明，该微 流体装置包括带有多个喷嘴的单个膨胀器和单对电极，其作为用于干扰液滴和流体之间接 口的方法。具体来说，图6A-C包括显微图的时间系列，显示通过微流体装置140来进行液 滴膨胀（借助于膨胀而形成生成的液滴112的示范液滴101来图示）。膨胀的流体从一个 膨胀器106馈送到若干个膨胀器喷嘴（总称为103)内，以与微流体通道102形成膨胀接口 104。当液滴通过各个膨胀器喷嘴103时，引入膨胀流体（统一图示为141)，然后，当液滴在 膨胀接口 104处尺寸增大时（该过程分别显示为107A、107B和107C)，流体以相继的方式被 切断。
[0059] 图7示出用来实施液滴膨胀的微流体装置实施例的实例，根据本发明，其包括单 个膨胀器，膨胀器包括多个膨胀器喷嘴，其中，利用多个电极对来形成较大的电场。具体地 说，图7示出微流体装置160,其包括用于膨胀器106的一个构造的实例，膨胀器106包括多 个膨胀器喷嘴（统一图示为103)。在该实例中，多个电极对（161A、161B、162A、162B、163A 和163B)用来扩大电场，并在各个膨胀接口（统一图示为104)处提供液滴和流体之间接口 的干扰。
[0060] 图8A-8C是根据本发明的微流体装置180实施例的时间系列的显微图，其包括具 有单个膨胀器喷嘴103的单一膨胀器106和单个电极对109-110,它们处于执行液滴膨胀的 操作中。图8D是直方图，该直方图显示微流体装置180操作中膨胀到液滴内的体积分布。 例如，该直方图示出刚好10多个液滴（"计数"）膨胀（在给定试样的50和55pL之间）。
[0061] 图9A-9C是根据本发明的微流体装置200实施例的时间系列的显微图，其包括具 有多个膨胀器喷嘴（统一图示为103)的单个膨胀器106和单个电极对109-110,它们处于 执行液滴膨胀的操作中。图9D是直方图，该直方图显示该微流体装置操作中膨胀到液滴内 的体积分布。例如，该直方图示出大约8个液滴膨胀（在给定试样的265-270pL之间）。
[0062] 本发明方法的结果，这里将其称作"数据"，其与特殊目标的核酸顺序或PCR产品 相关，本发明方法的结果然后可保持在可存取的数据库内，它们可以或不可以与来自与目 标核酸顺序相关的特殊人类或动物的其他数据相关，或与来自其他人类或动物的数据相 关。获得的数据可储存在数据库内，该数据库可与其他数据库集成在一起，或与其他数据库 相关联，和/或与其他数据库交叉匹配。
[0063] 本发明的方法和套件还可与网络接口相关联。术语"网络接口"在这里被定义为 包括任何人或计算机微流体装置，其能够存取数据、存放数据、组合数据、分析数据、寻找数 据、传送数据或储存数据。该术语广义地被定义为分析数据的人员、分析中使用的电子硬件 和软件微流体装置、储存数据分析的微流体装置实施例数据库，以及能够储存数据的任何 储存介质。网络接口的非限制性实例包括人、自动库设备、计算机和计算机网络、数据储存 装置，数据储存装置例如但不限于盘、硬盘驱动器或存储器芯片。
[0064] 尽管已经详细地描述了本发明及其优点，但应该理解到，这里还可作出各种变化、 替代和改换，这不会脱离如附后权利要求书定义的本发明的精神和范围。
[0065] 因此，已经详细地描述了本发明的优选实施例，应该理解到，以上各段落限定的本 发明并不局限于以上描述中所阐述的特殊细节，因为本发明的许多明显变化都是可能的， 而不会脱离本发明的精神和范围。
【主权项】
1. 一种实施液滴膨胀的系统，所述系统包括至少一个微流体通道、一个或多个流体储 器、与每个流体储器相连的一个或多个膨胀器、与每个膨胀器相连的一个或多个膨胀器喷 嘴，以及用来干扰液滴和流体之间接口的机构，其中，所述至少一个微流体通道包括一个或 多个在其内流动的液滴，且其中，每个流体储器、膨胀器和膨胀器喷嘴在其内包括至少一个 流体（膨胀流体）。2. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个微流体通道在被称作膨胀接 口的区域处与每个膨胀器喷嘴相交。3. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，每个流体储器与一系列直列的膨胀器相关 联。4. 如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述一系列直列的膨胀器包括与该系列中 的每个膨胀器相关联的至少一个膨胀器喷嘴。5. 如权利要求2所述的系统，其特征在于，相对受控体积的流体在膨胀接口处膨胀到 一个或多个液滴内。6. 如权利要求5所述的系统，其特征在于，一个或多个液滴多次膨胀。7. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，液滴的体积增大到大于其初始体积，先前存 在于和乳化在所述液滴内的物种浓度，如果有的话，在液滴膨胀之后相对地稀释。8. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，用于干扰液滴和流体之间接口的所述机构 是至少一对电极。9. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，用于干扰液滴和流体之间接口的机构包括 用来改变所述系统的局部区域内的温度的机构。10. 如权利要求9所述的系统，其特征在于，用来改变所述系统的局部区域内的温度的 机构是激光器。11. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，用于干扰液滴和流体之间接口的机构是声 压波。12. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，用于干扰液滴和流体之间接口的机构是位 于所述至少一个微流体通道内的局部的相对亲水性的区域。13. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，用于干扰液滴和流体之间接口的机构是对 液滴流动的干扰件，所述干扰件选自柱、阀或所述至少一个微流体通道内的变形部。14. 一种包括如权利要求1-13所述系统的方法。15. -种实施如权利要求14所述方法的套件。
【专利摘要】本发明总的涉及实施液滴膨胀的系统以及包括该系统的方法和套件。系统包括至少一个微流体通道，该微流体通道包括在其中流动的一个或多个液滴，系统还包括一个或多个流体储器，一个或多个膨胀器，一个或多个膨胀器喷嘴，以及用于干扰液滴和流体之间接口的至少一个机构。本发明确保流体相对受控的体积膨胀到液滴内，导致相对于膨胀之前其初始体积增大液滴的体积，因此，先前存在的和液滴内乳化(如果有的话)的物种浓度得到稀释。
【IPC分类】F16K31/48
【公开号】CN105074303
【申请号】CN201480006226
【发明人】T·亨, A·艾斯麦尔, S·其阿尼
【申请人】基纽拜奥股份有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2014年1月27日
【公告号】EP2948703A1, WO2014117088A1