Бюллетень ЕАПВ "Изобретения (евразийские заявки и евразийские патенты)"
Бюллетень 07´2016

  

(11) 

023941 (13) B1       Разделы: A B C D E F G H    

(21) 

201201420

(22) 

2011.04.15

(51) 

B01L 3/00 (2006.01)

(31) 

61/325,023; 61/325,044; 61/363,002

(32) 

2010.04.16; 2010.04.16; 2010.07.09

(33) 

US

(43) 

2013.02.28

(86) 

PCT/US2011/032685

(87) 

WO 2011/130629 2011.10.20

(71) 

(73) ОПКОУ ДАЙАГНОСТИКС, ЛЛК. (US)

(72) 

Линдер Венсан, Стейнмиллер Дейвид, Тейлор Джейсон (US)

(74) 

Пинчук Ю.В. (RU)

(54) 

АНАЛИЗАТОР МИКРОФЛЮИДНОГО ОБРАЗЦА И СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ АНАЛИЗА МИКРОФЛЮИДНОГО ОБРАЗЦА

(57) 1. Анализатор микрофлюидного образца, содержащий

корпус;

кассету, выполненную с возможностью вставляться в корпус анализатора, при этом кассета содержит порт, по меньшей мере один канал, который может содержать образец текучей среды, и по меньшей мере один микрофлюидный канал, имеющий размер поперечного сечения менее чем 1 мм;

отверстие в корпусе, выполненное с возможностью принимать кассету, причем корпус включает в себя компонент, выполненный с возможностью соединяться с сопрягающим компонентом на кассете для распознавания наличия кассеты в корпусе;

систему управления давлением, находящуюся в корпусе, система управления давлением выполнена с возможностью создавать давление по меньшей мере в одном канале в кассете для перемещения образца по меньшей мере через один канал;

оптическую систему, расположенную в корпусе, оптическая система включает в себя множество источников света и множество детекторов, отстоящих от множества источников света, в которой источники света выполнены с возможностью испускать свет, проходящий через кассету, когда кассета вставлена в анализатор образца, и в которой детекторы расположены напротив источников света для определения количества света, проходящего через кассету,

при этом множество источников света оптической системы включает в себя, по меньшей мере, первый источник света и второй источник света, расположенный рядом с первым источником света, причем первый источник света выполнен с возможностью испускать свет, проходящий через первую зону измерения кассеты, и второй источник света выполнен с возможностью испускать свет, проходящий через вторую зону измерения кассеты, находящуюся рядом с первой зоной измерения;

продувочный клапан с соленоидом, в котором соленоид выполнен с возможностью осуществления прижатия уплотнения вокруг порта кассеты;

устройство считывания кодов, содержащих информацию, ассоциированную с кассетой, с кассеты;

интерфейс пользователя для ввода информации пользователем в анализатор и

систему управления, взаимодействующую с системой управления давлением, оптической системой, устройством считывания кодов и интерфейсом пользователя для выполнения анализа образца в кассете.

2. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, отличающийся тем, что устройство считывания кодов находится в корпусе.

3. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, отличающийся тем, что содержит систему регулирования температуры, расположенную в корпусе, которая включает в себя нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагревать кассету.

4. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, отличающийся тем, что интерфейс пользователя расположен в корпусе.

5. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, в котором детекторы выполнены с возможностью распознавать величину светопропускания через зоны измерения кассеты.

6. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, в котором источники света выполнены с возможностью не активировать второй источник света, пока не выключен первый источник света.

7. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, в котором первый источник света испускает свет на первой длине волны и второй источник света испускает свет на второй длине волны, в котором первая длина волны такая же, как и вторая длина волны.

8. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, в котором первый источник света испускает свет на первой длине волны и второй источник света испускает свет на второй длине волны, в котором первая длина волны отличается от второй длины волны.

9. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, в котором компонент на корпусе, выполненный с возможностью сопрягаться с кассетой, представляет собой подпружиненную защелку.

10. Анализатор микрофлюидного образца по п.2, в котором устройство считывания кодов является радиочастотным устройством считывания информации, выполненным с возможностью считывать информацию с радиочастотной метки, ассоциированной с кассетой.

11. Анализатор микрофлюидного образца по п.2, в котором устройство считывания кодов является считывателем штрих-кода, выполненным с возможностью считывать информацию, содержащуюся в штрих-коде, ассоциированного с кассетой.

12. Анализатор микрофлюидного образца по п.4, в котором интерфейс пользователя включает в себя сенсорный экран.

13. Анализатор микрофлюидного образца по п.4, в котором интерфейс пользователя включает в себя жидкокристаллический экран.

14. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, дополнительно содержащий систему связи, которая выполнена с возможностью взаимодействовать с системой управления для вывода информации об образце на вторичное устройство.

15. Анализатор микрофлюидного образца по п.3, в котором система регулирования температуры дополнительно включает в себя термопару, выполненную с возможностью контролировать температуру в корпусе, и схему контроллера, выполненную с возможностью управлять температурой в корпусе.

16. Анализатор микрофлюидного образца по п.3, в котором нагревательный элемент является резистивным нагревателем.

17. Анализатор микрофлюидного образца по п.3, в котором система регулирования температуры дополнительно включает в себя охлаждающий элемент, выполненный с возможностью охлаждать кассету.

18. Анализатор микрофлюидного образца по п.17, в котором охлаждающий элемент является вентилятором.

19. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, в котором система управления давлением включает в себя источник вакуума, змеевик, соединяющий источник вакуума по меньшей мере с одним каналом в анализаторе образца.

20. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, в котором система управления давлением содержит диафрагменный насос.

21. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, в котором первый источник света является светодиодом.

22. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, в котором первый детектор является фотодиодом.

23. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит кассету, вставленную в корпус анализатора, причем кассета имеет по меньшей мере один канал с образцом, содержащимся в нем.

24. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, в котором величина диаметра по меньшей мере одного канала находится в диапазоне значений между приблизительно 50 и приблизительно 500 мкм.

25. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, в котором по меньшей мере один канал в кассете включает в себя первый канал и второй канал, отделенные друг от друга.

26. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, дополнительно содержащий флюидный коннектор, съемно соединенный с кассетой, причем флюидный коннектор включает в себя канал, выполненный с возможностью флюидно соединять первый и второй каналы кассеты, когда флюидный коннектор съемно соединяется с кассетой.

27. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, в котором кассета включает в себя криволинейную поверхность, сопрягающую с компонентом на корпусе, который выполнен с возможностью сопрягаться с кассетой.

28. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, в котором множество источников света выполнено с возможностью активироваться последовательно, при этом только один источник света активирован в течение одного периода времени.

29. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, в котором множество источников света выполнено с возможностью активироваться в течение по меньшей мере приблизительно 100 мкс.

30. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, в котором устройство считывания кодов расположено на анализаторе.

31. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, в котором оптическая система выполнена с возможностью измерения оптической плотности в первой зоне измерения как функции времени.

32. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, в котором система управления выполнена с возможностью реализовать функцию управления с обратной связью для управления потоком текучей среды в системе и/или осуществления контроля качества кассеты или установления факта нештатного функционирования кассеты.

33. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, в котором система управления выполнена с возможностью подачи сигнала в один или более компонентов для выключения всей системы или частей системы.

34. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, в котором система управления выполнена с возможностью принимать входные сигналы от одного или более компонентов, сравнивать один или более сигналов или шаблоны сигналов с сигналами, запрограммированными в системе управления, и/или посылать сигналы в один или более компонентов для модулирования потока текучей среды, и/или управления функционированием микрофлюидной системы кассеты.

35. Анализатор микрофлюидного образца по п.1, в котором система управления давлением включает источник создания вакуума и в котором продувочный клапан выполнен с возможностью управления потоком воздуха в кассету через порт в кассете во время использования источника создания вакуума.

36. Способ выполнения анализа микрофлюидного образца при помощи устройства по п.1, в котором

идентифицируют кассету с помощью устройства считывания кодов;

обрабатывают информацию, введенную пользователем в интерфейс пользователя, расположенный в корпусе анализатора образца;

создают давление по меньшей мере в одном канале в кассете с применением системы управления давлением, расположенной в корпусе, для перемещения образца по меньшей мере через один канал;

активируют продувочный клапан с соленоидом для осуществления прижатия соленоидом уплотнения к кассете;

активируют оптическую систему, которая обеспечивает испускание первым источником света, расположенным в корпусе, света, проходящего через первую зону измерения кассеты;

распознают величину светопропускания через первую зону измерения кассеты первым детектором оптической системы, расположенным в корпусе напротив первого источника света; и

выполняют анализ образца в кассете с использованием системы управления, находящейся в корпусе, которая взаимодействует с устройством считывания кодов, интерфейсом пользователя, системой управления давлением, оптической системой и системой регулирования температуры.

37. Способ по п.36, в котором дополнительно нагревают кассету с использованием системы регулирования температуры, расположенной в корпусе анализатора образца.

38. Способ по п.36, в котором используют кассету с двумя каналами, первым и вторым, которые объединяют флюидным коннектором.

39. Способ по п.38, в котором до первого использования кассеты, по меньшей мере, либо первый, либо второй канал содержит хранящийся реагент, причем кассета герметизирована, чтобы хранить реагент, по меньшей мере, в течение одного дня.

40. Способ по п.39, в котором хранящийся реагент является жидкостной средой.

41. Способ по п.38, в котором до первого использования кассеты, по меньшей мере, первый и второй каналы содержат, по меньшей мере, первый и второй реагент текучей среды, который отделен третьей текучей средой, по существу, несмешиваемой с обеими, первой и второй, текучими средами.

42. Способ по п.38, включающий до первого использования кассеты образец текучей среды, содержащийся во флюидном коннекторе.

43. Способ по п.36, в котором идентификационная информация содержит идентификацию по меньшей мере одного из следующего: номер партии, калибровочная информация и срок годности кассеты.

44. Способ по п.36, в котором первая зона измерения кассеты включает в себя меандрирующий канал, включающий в себя множество сегментов, и в котором первая оптическая система расположена рядом более чем с одним сегментом меандрирующего канала.

45. Способ по п.36, в котором распознавание содержит измерение величины одного сигнала, проходящего более чем через один сегмент меандрирующего участка.

46. Способ по п.36, в котором кассета включает в себя множество зон измерения, флюидно соединенных последовательно, каждая зона измерения совмещена с оптической системой и источником света, установленным в корпусе, при этом образец текучей среды направляют через каждую из множества зон измерения и измеряют величину светопропускания через каждую из множества зон измерения.

47. Способ по п.36, включающий в течение практически всего анализа поддерживание, по существу, постоянного перепада давления между входным отверстием первой зоны измерения кассеты и выходным отверстием, расположенным ниже по потоку первой зоны измерения.

48. Способ по п.36, в котором анализатор содержит множество источников света, которое включает в себя, по меньшей мере, первый источник света и второй источник света, расположенный рядом с первым источником света, в котором первый источник света выполнен с возможностью испускать свет, проходящий через первую зону измерения кассеты, и второй источник света выполнен с возможностью испускать свет, проходящий через вторую область кассеты, находящуюся рядом с первой зоной измерения, причем первый источник света активируют, когда второй источник света не активирован, и второй источник света не активируют до тех пор, пока первый источник света не будет выключен.

49. Способ по п.36, в котором последовательно активируют отдельные источники света из множества источников света, при этом одномоментно активирован только один источник света.

50. Способ по п.36, в котором накапливают оптически непрозрачный материал на части поверхности канала в пределах первой зоны измерения кассеты и измерение величины светопропускания через непрозрачный материал.

51. Способ по п.50, в котором непрозрачный материал содержит металл.

52. Способ по п.51, в котором металл содержит серебро.

53. Способ по п.50, в котором непрозрачный материал осаждают химически.

54. Способ по п.50, в котором непрозрачный материал осаждают в процессе течения раствора металла на частицы коллоидного раствора металла, ассоциированного с совокупностью антитело-антиген.

55. Способ по п.54, в котором коллоидный раствор металла содержит антитела, конъюгированные с частицами коллоидного золота.

56. Способ по п.50, в котором непрозрачный материал формируют в процессе течения раствора металла через канал.

57. Способ по п.50, в котором определяют непрозрачность непрозрачного материала.

58. Способ по п.36, в котором поглощают текучую среду в кассете абсорбирующим материалом, расположенным в зоне локализации жидкостной среды, которая флюидно взаимодействует с первой зоной измерения.

59. Способ по п.58, в котором поглощают адсорбирующим материалом только жидкостные среды, а газообразные выпускают через выходное отверстие кассеты.

60. Способ по п.58, в котором образец текучей среды содержит цельную кровь.

61. Способ по п.36, в котором измеряют оптическую плотность в первой зоне измерения как функцию времени.

62. Способ по п.36, в котором осуществляют измерение величины светопропускания в первой зоне измерений для получения информации об образцах в кассете и определения возникновения ненормальных отклонений в образцах, основанных по меньшей мере на части информации об образцах.

63. Способ по п.36, в котором осуществляют обратную связь от первой зоны измерений к системе управления для управления потоком текучей среды в системе и/или осуществления контроля или установления факта нештатного функционирования кассеты.

64. Способ по п.63, в котором система управления выполнена с возможностью принимать входные сигналы от одного или более компонентов, сравнивать один или более сигналов или шаблонов сигналов с сигналами, запрограммированными в системе управления, и/или посылать сигналы в один или более компонентов для модулирования потока текучей среды, и/или управления функционированием микрофлюидной системы кассеты.

65. Способ по п.36, в котором оптическая система включает второй источник света, выполненный с возможностью испускать свет, проходящий через вторую зону измерения кассеты, расположенную рядом с первой зоной измерения, при этом не активируют второй источник света, пока первый источник света не выключен.

66. Способ по п.36, в котором система управления давлением включает источник создания вакуума, при этом управляют потоком воздуха в кассету через порт в кассете во время использования источника создания вакуума посредством продувочного клапана.


наверх