Procedimiento de introducción de una pluralidad de disoluciones en un canal microfluídico.
Un procedimiento de introducción de al menos una muestra y al menos una disolución de reactivo a un canal de un dispositivo microfluídico,
en el que el procedimiento comprende:
(a) proporcionar un dispositivo microfluídico que comprende al menos una estructura para introducir una muestra o una disolución de reactivo a un primer canal (1) en un sustrato, comprendiendo dicha estructura:
(i) el primer canal (1);
(ii) no menos de 3 canales laterales (2) para drenar, teniendo cada dicho canal lateral (2) para drenar una abertura (2-1) abierta en una pared de dicho primer canal (1), y dichas aberturas (2-1) dispuestas en relación separada entre sí, en el que cada dicho canal lateral (2) para drenar está conectado a un depósito de residuos (4); y
(iii) no menos de 2 canales laterales (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo, teniendo cada dicho canal lateral (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo una abertura (3-1) abierta en la pared de dicho primer canal (1) en la posición diferente de dichas aberturas (2-1) de dichos canales laterales (2) para drenar, y cada dicha abertura (3-1) dispuesta entre 2 aberturas adyacentes (2-1) de canales laterales (2) para drenar, en el que cada dicha abertura (3-1) de estos no menos de 2 canales laterales (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo está cada una dispuesta en la porción diferente entre 2 aberturas adyacentes (2-1) de canales laterales (2) para drenar y cada canal lateral (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo está conectado a una muestra o un depósito de disolución de reactivo (5);
(b) poner una muestra en al menos un depósito de muestra o de disolución de reactivo (5) que conecta a dicho canal lateral (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo;
(c) poner una disolución de reactivo en al menos un depósito de muestra o de disolución de reactivo (5) que conecta a dicho canal lateral (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo, siendo dicha muestra o reactivo depósito (5) diferente de la usada en dicha etapa (b);
(d) introducir dicha muestra en dicho canal lateral (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo conectado a dicho depósito de muestra o de disolución de reactivo (5) usado en dicha etapa (b), 2 canales laterales (2) para drenar adyacentes a dicho canal lateral (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo en una dirección del eje y una región del primer canal entre dichos 2 canales laterales (2) para drenar, moviendo dicha muestra de dicho depósito de muestra o de disolución de reactivo (5) en el que dicha muestra se pone en dicha etapa (b) a dichos 2 canales laterales (2) para drenar adyacentes a dicho canal lateral (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo conectado a dicho depósito de muestra o de disolución de reactivo (5) en una dirección del eje, mediante dicho canal lateral (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo conectado a dicho depósito (5); y
(e) introducir dicha disolución de reactivo en dicho canal lateral (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo conectado a dicho depósito de muestra o de disolución de reactivo (5) usado en dicha etapa (c), 2 canales laterales (2) para drenar adyacentes a dicho canal lateral (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo en una dirección del eje y una región del primer canal entre dichos 2 canales laterales (2) para drenar, moviendo dicha disolución de reactivo de dicho depósito de muestra o de disolución de reactivo (5) en el que dicha disolución de reactivo se pone en dicha etapa (c) a dichos 2 canales laterales (2) para drenar adyacentes a dicho canal lateral (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo conectado a dicho depósito de muestra o de disolución de reactivo (5) en una dirección del eje, mediante dicho canal lateral (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo conectado a dicho depósito (5).
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2007/066461.
Solicitante: WAKO PURE CHEMICAL INDUSTRIES, LTD.
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: 1-2, DOSHOMACHI 3-CHOME CHUO-KU, OSAKA 540-8605 JAPON.
Inventor/es: KAWABATA, TOMOHISA, SATOMURA, SHINJI, WADA,HENRY,GARRETT.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- G01N27/447 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01N INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION DE SUS PROPIEDADES QUIMICAS O FISICAS (procedimientos de medida, de investigación o de análisis diferentes de los ensayos inmunológicos, en los que intervienen enzimas o microorganismos C12M, C12Q). › G01N 27/00 Investigación o análisis de materiales mediante el empleo de medios eléctricos, electroquímicos o magnéticos (G01N 3/00 - G01N 25/00 tienen prioridad; medida o ensayo de variables eléctricas o magnéticas o de las propiedades eléctricas o magnéticas de los materiales G01R). › utilizando la electroforesis.
PDF original: ES-2453373_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Procedimiento de introducción de una pluralidad de disoluciones en un canal microfluídico Antecedentes de la invención
Campo técnico La presente invención se refiere a un procedimiento de introducción de una pluralidad de disoluciones (una muestra y/o una disolución de reactivo) en un canal de un dispositivo microfluídico.
Técnica anterior
El análisis de un analito en una muestra normalmente requiere mezclar una pluralidad de disoluciones tales como una muestra y diversas disoluciones de reactivo (por ejemplo, una disolución de reactivo que incluye un anticuerpo para un analito, una disolución de reactivo que contiene una sustancia marcadora, y someter un analito en una muestra y un reactante en una disolución de reactivo (un anticuerpo para un analito o una sustancia marcadora) a una reacción.
En el “sistema de microanálisis total (μ-TAS) ” que usa dispositivo de microfluídica, la tecnología del mismo se ha desarrollado recientemente y se han realizado diversas investigaciones sobre el mismo, y como procedimiento de introducción de una pluralidad de disoluciones tales como una muestra y diversas disoluciones de reactivo (por ejemplo, una muestra que incluye un anticuerpo para un analito o una disolución de reactivo que contiene una sustancia marcadora) en un canal son bien conocidos, por ejemplo, los siguientes procedimientos de uso de dispositivos microfluídicos que tienen diversas estructuras.
Por ejemplo, hay un procedimiento de fabricación de una pluralidad de disoluciones presentes en un canal principal usando un dispositivo microfluídico (Fig. 1 (a) ) con una estructura (una estructura tipo cruz) que tiene una pluralidad de canales laterales que cruzan un canal principal para electroforesis, en el que un extremo de dicho canal lateral está conectado a un depósito de disolución y el otro extremo está conectado a un depósito de residuos, y preparando una disolución presente en un canal principal transfiriendo la disolución alimentada a un único depósito de disolución a un único depósito de residuos, y llevando a cabo esta operación en una pluralidad de combinaciones diferentes de un depósito de disolución (Fig. 1 (b) ) y un depósito de residuos para una pluralidad de disoluciones diferentes (Fig. 1 (c) ) . Además, hay un procedimiento de fabricación de 2 disoluciones presentes en un canal principal usando un dispositivo microfluídico (Fig. 2 (a) ) con una estructura (una estructura en forma de T doble) que tiene 2 canales laterales para introducir una disolución comunicados con un canal principal para electroforesis y una canal lateral para drenar comunicado con un canal principal entre dichos 2 canales laterales, en el que el extremo de dicho canal lateral para introducir una disolución está conectado a un depósito de disolución y el extremo de dicho canal para drenar está conectado a un depósito de residuos, como se muestra en el documento JP-A-2003-534532 (Literatura de patente 1) , y transfiriendo cada disolución diferente alimentada a 2 depósitos de disolución a un depósito de residuos (Fig. 2 (b) ) .
Sin embargo, en el anterior procedimiento, debido a que el volumen de una disolución introducida en un canal principal está limitado al volumen de una parte cruzada entre un canal principal y un canal lateral (Fig. 1 (c) ) , no puede introducirse mucha cantidad de una disolución en un canal principal. En el último procedimiento, aunque puede introducirse mucha cantidad de una disolución en un canal principal, introducir solo una disolución objetivo en un canal principal es difícil en el caso de que se use diferencia de presión en (control de presión para) introducir una disolución en un canal principal debido a que una disolución (por ejemplo, un tampón para electroforesis) distinto de una disolución objetivo circula en la disolución objetivo del canal principal (una parte blanca mostrada por marca de flecha en la Fig. 2 (b) ) . Como resultado, existe el problema de que es difícil introducir una disolución objetivo en un canal principal por volumen altamente preciso. Además, cuando una disolución se introduce en un canal principal eléctricamente aplicando un campo eléctrico de un depósito de disolución a un depósito de residuos, solo una sustancia (disolución) que tiene una carga puede introducirse en un canal principal. Además, hay una problema, que el tiempo de introducción debe fijarse rigurosamente a un cierto grado dependiendo del tipo (diferencia en la movilidad) de una sustancia cargada (disolución) debido a que el tiempo de introducción varía dependiendo de la diferencia en la movilidad de una sustancia cargada (disolución) , o un problema de que la movilidad de la electroforesis varía como resultado de la variación de la condición de movilidad de la electroforesis tal como propiedad del tampón (pH) debido a la electrolisis generada en una disolución por la aplicación de campo eléctrico.
Literaturade patente 1: JP-A-2003-534532
Breve descripción de los dibujos La Fig. 1 es un diagrama conceptual de una estructura que introduce disolución en el dispositivo microfluídico convencional.
La Fig. 2 es un diagrama conceptual de otra estructura que introduce disolución en el dispositivo microfluídico convencional.
La Fig. 3 es un diagrama conceptual de una estructura que introduce disolución usada en la presente invención.
La Fig. 4 es un diagrama conceptual que muestra la posición relativa entre no menos de 2 canales laterales para introducir una muestra o una disolución de reactivo y no menos de 3 canales laterales para drenar en una estructura que introduce disolución usada en la presente invención.
La Fig. 5 es un diagrama conceptual que muestra ejemplos de combinación de 2 (un par de) canales laterales para drenar y un canal lateral para introducir una muestra o una disolución de reactivo en una estructura que introduce disolución usada en la presente invención.
La Fig. 6 es un diagrama conceptual que muestra un estado de introducción de una muestra o una disolución de reactivo de un canal lateral para introducir una muestra o una disolución de reactivo a un primer canal en la presente invención.
La Fig. 7 es un diagrama conceptual de una estructura que introduce disolución para introducir 2 tipos de disoluciones según la presente invención.
La Fig. 8 es un diagrama conceptual que muestra un estado de introducción de una muestra o una disolución de reactivo de un canal lateral para introducir una muestra o una disolución de reactivo a un primer canal en un procedimiento de introducción de disolución de la presente invención para introducir 2 tipos de disoluciones.
La Fig. 9 es un diagrama conceptual de una estructura que introduce disolución en el caso de introducir 3 tipos de disoluciones en la presente invención.
La Fig. 10 es un diagrama conceptual que muestra un estado de introducción de una muestra o una disolución de reactivo de un canal lateral para introducir una muestra o una disolución de reactivo a un primer canal en un procedimiento de introducción de disolución de la presente invención para introducir 3 tipos de disoluciones.
La Fig. 11 es un diagrama conceptual de una unidad estructural en un procedimiento de introducción de disolución de la presente invención y una forma para combinar dicha unidad estructural.
La Fig. 12 es un diagrama conceptual de otras estructuras que introducen disolución en el caso de introducir 2 tipos de disoluciones en la presente invención.
La Fig. 13 es un diagrama conceptual de otras estructuras que introducen disolución en el caso de introducir 3 tipos de disoluciones en la presente invención.
La Fig. 14 es un diagrama conceptual de diferentes estructuras que introducen disolución en el caso de introducir 3 tipos de disoluciones en la presente invención.
La Fig. 15 es un diagrama conceptual de un procedimiento de introducción de disolución de la presente invención usando un depósito conectado a un canal lateral.
La Fig. 16 es un diagrama conceptual de un procedimiento de introducción de disolución de la presente invención usando un depósito conectado a un canal lateral, en el caso de introducir 2 tipos de disoluciones.
La Fig. 17 es un diagrama conceptual de un procedimiento de introducción de disolución de la presente invención usando un depósito conectado a un canal lateral, en el caso de introducir 3 tipos de disoluciones.
La Fig. 18 es un diagrama conceptual de un procedimiento de introducción de disolución de la presente invención usando un depósito conectado a un canal lateral, y un depósito aguas abajo y un depósito aguas arriba conectados a un primer canal.
La Fig. 19... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un procedimiento de introducción de al menos una muestra y al menos una disolución de reactivo a un canal de un dispositivo microfluídico, en el que el procedimiento comprende:
(a) proporcionar un dispositivo microfluídico que comprende al menos una estructura para introducir una muestra o una disolución de reactivo a un primer canal (1) en un sustrato, comprendiendo dicha estructura:
(i) el primer canal (1) ;
(ii) no menos de 3 canales laterales (2) para drenar, teniendo cada dicho canal lateral (2) para drenar una abertura (2-1) abierta en una pared de dicho primer canal (1) , y dichas aberturas (2-1) dispuestas en relación separada entre sí, en el que cada dicho canal lateral (2) para drenar está conectado a un depósito de residuos (4) ; y
(iii) no menos de 2 canales laterales (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo, teniendo cada dicho canal lateral (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo una abertura (3-1) abierta en la pared de dicho primer canal (1) en la posición diferente de dichas aberturas (2-1) de dichos canales laterales (2) para drenar, y cada dicha abertura (3-1) dispuesta entre 2 aberturas adyacentes (2-1) de canales laterales (2) para drenar, en el que cada dicha abertura (3-1) de estos no menos de 2 canales laterales (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo está cada una dispuesta en la porción diferente entre 2 aberturas adyacentes (2-1) de canales laterales (2) para drenar y cada canal lateral (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo está conectado a una muestra o un depósito de disolución de reactivo (5) ;
(b) poner una muestra en al menos un depósito de muestra o de disolución de reactivo (5) que conecta a dicho canal lateral (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo;
(c) poner una disolución de reactivo en al menos un depósito de muestra o de disolución de reactivo (5) que conecta a dicho canal lateral (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo, siendo dicha muestra o reactivo depósito (5) diferente de la usada en dicha etapa (b) ;
(d) introducir dicha muestra en dicho canal lateral (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo conectado a dicho depósito de muestra o de disolución de reactivo (5) usado en dicha etapa (b) , 2 canales laterales (2) para drenar adyacentes a dicho canal lateral (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo en una dirección del eje y una región del primer canal entre dichos 2 canales laterales (2) para drenar, moviendo dicha muestra de dicho depósito de muestra o de disolución de reactivo (5) en el que dicha muestra se pone en dicha etapa (b) a dichos 2 canales laterales (2) para drenar adyacentes a dicho canal lateral (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo conectado a dicho depósito de muestra o de disolución de reactivo (5) en una dirección del eje, mediante dicho canal lateral (3) para introducir una muestra
(e) introducir dicha disolución de reactivo en dicho canal lateral (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo conectado a dicho depósito de muestra o de disolución de reactivo (5) usado en dicha etapa (c) , 2 canales laterales (2) para drenar adyacentes a dicho canal lateral (3) para introducir una muestra
(2) para drenar adyacentes a dicho canal lateral (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo conectado a dicho depósito de muestra o de disolución de reactivo (5) en una dirección del eje, mediante dicho canal lateral (3) para introducir una muestra o una disolución de reactivo conectado a dicho depósito (5) .
2. Un procedimiento de la reivindicación 1, que es para separar un complejo entre un analito o un análogo del mismo en una muestra, y una sustancia que se une a dicho analito o análogo del mismo, en el que dicho primer canal (1) tiene un depósito aguas arriba (6) en el extremo del lado aguas arriba del mismo y un depósito aguas abajo (7) en el otro extremo del lado aguas abajo del mismo;
y en el que dicha estructura para introducir una muestra o una disolución de reactivo a un primer canal (1) en un sustrato comprende además (iv) un canal lateral (8) para introducir un medio de electroforesis que comunica con la región del primer canal entre un canal lateral (2n) para drenar localizado lo más aguas abajo entre dichos no menos de 3 canales laterales (2) para drenar y un depósito aguas abajo (7) , y dicho canal lateral (8) para introducir un medio de electroforesis que conecta a un depósito de medio de electroforesis (11) ;
y en el que el procedimiento comprende además:
(f) hacer reaccionar un analito o un análogo del mismo en una muestra con al menos un tipo de una sustancias que se une a dicho analito o análogo del mismo mientras que se concentra dicho analito o dicho análogo del mismo en la muestra y/o al menos un tipo de las sustancias que se unen a dicho analito o 5 análogo del mismo en la disolución de reactivo para formar el complejo entre dicho analito o dicho análogo del mismo y las sustancias que se unen a dicho analito o análogo del mismo, en una región del primer canal (9a) entre un canal lateral (2a) para drenar localizado lo más aguas arriba entre dichos no menos de 3 canales laterales (2) para drenar y un canal lateral (2n) para drenar localizado lo más aguas abajo entre dichos no menos de 3 canales laterales (2) para drenar, o una región del primer canal (9b) entre un canal lateral (2a)
para drenar localizado lo más aguas arriba entre dichos no menos de 3 canales laterales (2) para drenar y dicho canal lateral (8) para introducir un medio de electroforesis aplicando un voltaje a dicha parte de depósito aguas arriba (6) en el extremo de dicho lado aguas arriba de dicho primer canal (1) y dicha parte de depósito aguas abajo (7) en el otro extremo de dicho lado aguas abajo de dicho primer canal (1) ; y
(g) separar dicho complejo y dicha sustancia que se une a dicho analito que no participa en la formación de dicho complejo o dicho análogo que no participa en la formación de dicho complejo aplicando un voltaje a dicha parte de depósito de medio de electroforesis (11) que conecta dicho canal lateral (8) para introducir un medio de electroforesis y dicha parte de depósito aguas abajo (7) .
3. Un procedimiento de la reivindicación 2 que es para medir un analito o un análogo del mismo en una muestra, en el que el procedimiento comprende además:
(h) medir la cantidad de complejo así separado, la cantidad de dicha sustancia que se une a dicho analito o dicho análogo que no participa en la formación de dicho complejo, o la cantidad de dicho análogo que no participa en la formación de dicho complejo para determinar la cantidad de dicho analito o dicho análogo del mismo en una muestra basándose en el resultado.
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