用于生物分析的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于容納多個(gè)生物樣品的殼體，所述殼體包括基座、基底和蓋子。所述基底附接到所述基座，并包括多個(gè)反應(yīng)區(qū)，所述反應(yīng)區(qū)被構(gòu)造為容納一個(gè)或多個(gè)生物樣品。所述蓋子包括內(nèi)表面，并被構(gòu)造為附接到所述基座，使得所述基座和所述蓋子一起提供容納所述基底的腔體。所述內(nèi)表面包括中心區(qū)域和設(shè)置在所述中心區(qū)域周圍的凹陷區(qū)域。所述中心區(qū)域被構(gòu)造為覆蓋所述反應(yīng)區(qū)，而所述凹陷區(qū)域在垂直于所述內(nèi)表面的方向上與所述中心區(qū)域錯(cuò)開。
【專利說明】用于生物分析的系統(tǒng)和方法
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求提交于2011年9月30日的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/541，366的優(yōu)先 權(quán)，該專利申請(qǐng)以全文引用的方式并入本文。 【背景技術(shù)】 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明整體涉及用于觀察、測(cè)試和/或分析一個(gè)或多個(gè)生物樣品的系統(tǒng)、設(shè)備和 方法，并且更具體地講，涉及用于觀察、測(cè)試和/或分析一系列生物樣品的系統(tǒng)、設(shè)備和方 法。
[0004] 相關(guān)領(lǐng)域的說明
[0005] 用于生物和生物化學(xué)反應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)已被用于實(shí)時(shí)地監(jiān)控、測(cè)量和/或分析此類 反應(yīng)。此類系統(tǒng)常用于測(cè)序、基因分型、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR)以及其他生物化學(xué)反應(yīng)中， 以監(jiān)控進(jìn)程并提供定量數(shù)據(jù)。例如，光學(xué)激發(fā)束可用于實(shí)時(shí)PCR(qPCR)反應(yīng)，以照明雜交探 針或分子信標(biāo)，從而得到指示靶基因或其他核苷酸序列的量的熒光信號(hào)。對(duì)于在每個(gè)測(cè)試 或?qū)嶒?yàn)中獲得更大數(shù)目的反應(yīng)的需求日益增長，從而導(dǎo)致了能夠同時(shí)執(zhí)行更多反應(yīng)的儀器 的產(chǎn)生。
[0006] 測(cè)試或?qū)嶒?yàn)中采樣位點(diǎn)數(shù)量的增加導(dǎo)致了微量滴定板和提供更小樣品體積的其 他樣品形式的產(chǎn)生。此外，諸如數(shù)字PCR(dPCR)技術(shù)增加了對(duì)較小樣品體積的需求，在所有 或大多數(shù)大量測(cè)試樣品中所述較小樣品體積包含零個(gè)或一個(gè)靶核苷酸序列。因此，需要會(huì) 在高密度樣品格式中提供可靠數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和樣品格式。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 當(dāng)結(jié)合附圖閱讀以下【具體實(shí)施方式】時(shí)可更好地理解本發(fā)明的實(shí)施例。此類實(shí)施例 僅是為了進(jìn)行示意性的說明，其示出了本發(fā)明的創(chuàng)新方面和不明顯的方面。附圖包括以下 圖示：
[0008] 圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于處理多個(gè)生物樣品的系統(tǒng)。
[0009] 圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的樣品架，該樣品架包括多個(gè)通孔。
[0010] 圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包含圖2所示樣品架的殼體的透視圖。
[0011] 圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包含圖2所示樣品架的殼體的基座的透視圖。
[0012] 圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的殼體的橫截面圖，示出了設(shè)置在基座和蓋子之間的樣 品架。
[0013] 圖6為圖4所示基座在沒有樣品架的情況下的透視圖。
[0014] 圖7為圖6所不基座的俯視圖。
[0015] 圖8為圖6所不基座的仰視圖。
[0016] 圖9為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的蓋子的底部的透視圖。
[0017] 圖10為圖9所示蓋子的頂部的透視圖。
[0018] 圖11A為圖9所示蓋子的仰視圖。
[0019] 圖11B-11D為圖11A所示蓋子的各部分的橫截面圖。
[0020] 圖12A-12C為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的堵頭組件的透視圖。
[0021] 圖13為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的殼體的透視圖，示出了圖12C所示堵頭組件的附件。
[0022] 圖14為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的支架的頂部的透視圖，包含圖5所示殼體。
[0023] 圖15為圖14所示支架的俯視圖，該支架包含四個(gè)圖4所示的基座和樣品架。
[0024] 圖16為根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。 【具體實(shí)施方式】
[0025] 參見圖1，用于生物分析的系統(tǒng)100包括被構(gòu)造為保持多個(gè)生物樣品的樣品架、基 底或板102。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)100還可包括以下中的任一者或全部：用于保持、定位和 /或支承樣品架102的支架或支承框架104 ;用于容納樣品架102的基座或底座103 ;用于監(jiān) 控和/或測(cè)量生物樣品的一個(gè)或多個(gè)生物過程的光學(xué)系統(tǒng)106 ;用于維持和/或循環(huán)生物 樣品和/或樣品架102的熱環(huán)境的熱控制器108 ;設(shè)置在樣品架上方用于控制生物樣品和/ 或樣品架102周圍或內(nèi)部環(huán)境的受熱蓋109 ;以及具有相關(guān)的電子存儲(chǔ)器和算法用于控制、 監(jiān)控和/或測(cè)量生物樣品中發(fā)生的一個(gè)或多個(gè)生物過程的一個(gè)或多個(gè)電子處理器110。在 各種實(shí)施例中，系統(tǒng)100包括一個(gè)儀器，該儀器包括支架104、基座103、光學(xué)系統(tǒng)106、熱控 制器108、受熱蓋109和/或一個(gè)或多個(gè)電子處理器110中一些或全部的組合。
[0026] 在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)100和樣品架102適用于對(duì)多個(gè)生物樣品進(jìn)行實(shí)時(shí)PCR過 程。在其他實(shí)施例中，系統(tǒng)100和樣品架102適用于進(jìn)行其他生物或生物化學(xué)過程，例如 測(cè)序或基因分型測(cè)量。在圖示實(shí)施例中，光學(xué)系統(tǒng)106包括用于照明樣品架102和相關(guān)生 物樣品的激發(fā)系統(tǒng)112,以及用于接收來自生物樣品的發(fā)射（例如，由于由生物樣品中存在 的一種或多種熒光染料或探針分子而產(chǎn)生的熒光信號(hào)以及響應(yīng)于激發(fā)束）的發(fā)射光學(xué)系 統(tǒng)114。激發(fā)光學(xué)系統(tǒng)112包括激發(fā)源118、透鏡120、122、124、分束器128。激發(fā)光學(xué)系統(tǒng) 112還可包括一個(gè)或多個(gè)濾光片130以限制生物樣品所接收的光的波長范圍。發(fā)射光學(xué)系 統(tǒng)114包括光學(xué)傳感器132、透鏡124、134、分束器128。發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)114還可包括一個(gè)或 多個(gè)濾光片138以限制光學(xué)傳感器132所接收的光的波長范圍。此外，光學(xué)系統(tǒng)106可包 括一個(gè)或多個(gè)窗口 140,該窗口被構(gòu)造為分隔系統(tǒng)100的各個(gè)部分，以（例如）降低或消除 生物樣品處理過程中多余的熱或光學(xué)效應(yīng)。
[0027] 在某些實(shí)施例中，將樣品架102設(shè)置在可密封的封裝件、外殼或殼體150內(nèi)，以 (例如）減少或防止生物樣品蒸發(fā)。在某些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)樣品架102或樣品殼體 150由被構(gòu)造為在系統(tǒng)100內(nèi)對(duì)齊和/或傳送樣品架102的支架104保持、定位和/或支 承。
[0028] 參見圖2,樣品架102可包括基底，該基底包括相對(duì)的表面和設(shè)置在一個(gè)或兩個(gè)表 面上的多個(gè)反應(yīng)區(qū)、孔或小瓶154。在圖2所示的圖示實(shí)施例中，反應(yīng)區(qū)154包括設(shè)置在樣 品架102的上下相對(duì)的表面之間的多個(gè)通孔。在某些實(shí)施例中，通孔154沿著二維陣列彼 此均勻間隔。作為另外一種選擇，可將通孔154劃分為多個(gè)子陣列158,以（例如）有利于 將樣品加載到通孔的不同組中。例如，在圖2所示的圖示實(shí)施例中，樣品架102包括4X12 個(gè)子陣列，其中每個(gè)子陣列包括8X8個(gè)單獨(dú)的通孔154,樣品架102上總計(jì)有3072個(gè)通孔 154。通孔154可具有一定尺寸，使得含有生物樣品和/或參比染料的液體通過表面張力或 毛細(xì)作用力保持在通孔154中，如圖2的放大視圖所示。該效果可通過用親水涂料涂覆通 孔154壁而增強(qiáng)。在某些實(shí)施例中，樣品架102的外表面包括親水材料或涂料用于減少或消 除位于多個(gè)通孔154中的樣品之間的交叉污染或混合。用于支承生物樣品的通孔布置方式 的各個(gè)方面和優(yōu)勢(shì)在USPN6, 306, 578、USPN6, 893, 877、USPN7, 682, 565中進(jìn)一步公開，出于 所有目的，這些專利中每一個(gè)的全部內(nèi)容均以引用方式全文并入本文，如同在此完全闡述。
[0029] 在某些實(shí)施例中，樣品架（例如樣品架102)的初始樣品或溶液可分為數(shù)百個(gè)、數(shù) 千個(gè)、數(shù)萬個(gè)、數(shù)十萬個(gè)或甚至數(shù)百萬個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)，每個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)均具有（例如）幾個(gè)納升、 約一納升或少于一納升（如，數(shù)十皮升或數(shù)百皮升或更少）的體積。
[0030] 在圖2所示的圖示實(shí)施例中，樣品架102具有矩形形狀；然而，樣品架102可具有 其他形狀，例如正方形或圓形。在某些實(shí)施例中，樣品架102具有正方形形狀，并且總尺寸 為15毫米X 15毫米。在此類實(shí)施例中，樣品架102可具有尺寸為13毫米X 13毫米的活 動(dòng)區(qū)域、區(qū)或區(qū)段。如本文所用，術(shù)語"活動(dòng)區(qū)域"、"活動(dòng)區(qū)"或"活動(dòng)區(qū)段"是指樣品架（例 如樣品架102)的表面區(qū)域、區(qū)或區(qū)段，其上包含或分布有反應(yīng)區(qū)、通孔或溶液體積。在某些 實(shí)施例中，樣品架102的活動(dòng)區(qū)域可增加至14毫米X 14毫米或更大，例如，15毫米X 15毫 米的基底尺寸。
[0031] 在圖2的圖示實(shí)施例中，通孔154的特征直徑可為320微米，并且相鄰?fù)字g的 間距為500微米。在其他實(shí)施例中，通孔154的特征直徑為75微米，并且相鄰?fù)字g的 間距為125微米。在另外的其他實(shí)施例中，通孔154的特征直徑小于或等于75微米，例如， 特征直徑小于或等于60微米或小于或等于50微米。在其他實(shí)施例中，通孔154的特征直 徑小于或等于20微米，小于或等于10微米或小于或等于1微米。通孔之間的間距可以小 于或等于125微米，例如小于或等于100微米，小于或等于30微米或小于或等于10微米。
[0032] 在某些實(shí)施例中，樣品架102包括在樣品架102的上下相對(duì)表面之間的厚度為或 約為300微米的基底，其中每個(gè)通孔154的體積可為1. 3納升、33納升或介于1. 3納升和 33納升之間。作為另外一種選擇，每個(gè)通孔154的體積可以小于或等于1納升，例如通過減 小通孔154的直徑和/或樣品架102基底的厚度。例如，每個(gè)通孔154的體積可小于或等 于1納升、小于或等于100皮升、小于或等于30皮升或小于或等于10皮升。在其他實(shí)施例 中，一些或全部通孔154的體積在1納升至20納升的范圍內(nèi)。
[0033] 在某些實(shí)施例中，通孔154的密度為至少100個(gè)通孔/平方毫米。還可預(yù)期更高的 密度。例如，通孔154的密度可以大于或等于150個(gè)通孔/平方毫米，大于或等于200個(gè)通 孔/平方毫米，大于或等于500個(gè)通孔/平方毫米，大于或等于1，000個(gè)通孔/平方毫米， 或大于或等于10, 〇〇〇個(gè)通孔/平方毫米。
[0034] 有利的是，所有具有活動(dòng)區(qū)域的通孔154可同時(shí)通過光學(xué)系統(tǒng)成像和分析。在某 些實(shí)施例中，活動(dòng)區(qū)域包括超過12, 000個(gè)通孔154。在其他實(shí)施例中，活動(dòng)區(qū)域包括至少 25, 000個(gè)、至少30, 000個(gè)、至少100, 000個(gè)或至少1，000, 000個(gè)通孔。
[0035] 在某些實(shí)施例中，通孔154包括通過第一種特征直徑、厚度或體積來表征的第一 種多個(gè)通孔，以及通過不同于第一種特征直徑、厚度或體積的第二種特征直徑、厚度或體積 來表征的第二種多個(gè)通孔。通孔大小或尺寸的這類差異可用于（例如）同時(shí)分析可具有不 同濃度的兩個(gè)或多個(gè)不同的核苷酸序列。此外或作為另外一種選擇，單個(gè)基底102上通孔 104大小的差異可用于增大過程或?qū)嶒?yàn)的動(dòng)態(tài)范圍。例如，樣品架102可包括兩個(gè)或多個(gè) 通孔154子陣列，其中每組通過不同于其他或其余組的通孔154的直徑或厚度的直徑或厚 度來表征。每組的大小可設(shè)定為提供不同的靶多核苷酸計(jì)數(shù)的動(dòng)態(tài)范圍。子陣列可位于基 底102的不同部分上，或可以是散布的使得兩個(gè)或多個(gè)子陣列在樣品架102的整個(gè)活動(dòng)區(qū) 域上或樣品架102的活動(dòng)區(qū)域的通用部分上延伸。
[0036] 在某些實(shí)施例中，至少一些通孔154在其壁的全部或一部分上是錐形的或倒角 的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，倒角和/或錐形通孔的使用降低了相鄰?fù)?54之間的平均距離或總面積， 而不會(huì)超出用于溶液位點(diǎn)或測(cè)試樣品之間的最小間距的光學(xué)限制。這導(dǎo)致在加載過程中留 在基底102表面上的液體溶液的量減少。因此，可獲得更高的加載效率，同時(shí)在光學(xué)系統(tǒng)的 相鄰溶液位點(diǎn)或測(cè)試樣品之間仍保持較大的有效間距。
[0037] 在圖2所示的圖示實(shí)施例中，樣品架102還可包括字母數(shù)字字符160、條形碼162 或其他符號(hào)表示，由其可獲得或確定與各個(gè)樣品架102相關(guān)的信息。此類信息包括但不限 于一些或全部通孔154包含的試劑和/或在使用樣品架102時(shí)要遵循的規(guī)程。在某些實(shí)施 例中，發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)114被構(gòu)造為使得光學(xué)傳感器132可用于讀取字符160和/或條形碼 162。此外，發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)114可被構(gòu)造為提供在單個(gè)幀中包含樣品架102的包括通孔154 以及字母數(shù)字字符160或條形碼162的任一者或兩者的部分的圖像。在一些實(shí)施例中，發(fā)射 光學(xué)系統(tǒng)114被構(gòu)造為提供在單個(gè)幀中包含兩個(gè)或多個(gè)樣品架102的包括每個(gè)樣品架102 的通孔154以及同一樣品架102的字母數(shù)字字符160或條形碼162的任一者或兩者的部分 的圖像。
[0038] 參見圖3,在某些實(shí)施例中，殼體150包括具有頂部表面168的基座164和可密封 地接合基座164的頂部表面168以形成用于容納樣品板102的封裝件的蓋子170,從而將生 物樣品與外部環(huán)境至少部分地隔離或分離。殼體150還可任選地包括位于基座164和蓋子 170之間的墊圈或密封件171。另外參見圖4-8,基座164包括底部表面172和側(cè)壁174,其 與蓋子170 -起形成具有足夠深度的腔體、室或封裝件176,以使樣品板102完全容納在腔 體176內(nèi)并完全位于頂部表面168和蓋子170下方，如圖5所示?；?64還可包括一個(gè) 或多個(gè)填充口 178以用于在蓋子170附接至基座164后將流體注入腔體176中。底部表面 172可包括完全或大致平坦的表面。作為另外一種選擇，底部表面172可包括一個(gè)或多個(gè)缺 口 180。例如，在圖5所示的圖示實(shí)施例中，缺口 180鄰近于填充口 178并被構(gòu)造為提供放 大的工作體積，以在使用移液管或類似的設(shè)備向腔體176填充液體時(shí)允許流體進(jìn)入并允許 空氣排出。
[0039] 在某些實(shí)施例中，通過填充口 178向密封的殼體150中注入實(shí)質(zhì)上疏水的密封流 體或液體，該密封流體或液體有利地密封親水性更強(qiáng)的生物樣品但不與其混合。在殼體150 中使用的此類密封流體或液體可用于進(jìn)一步密封通孔154中的生物樣品，并減少或消除在 高溫（如，90至KKTC的較高溫度）下的熱循環(huán)過程中生物樣品的蒸發(fā)。合適的密封流體 包括但不限于3M公司制造的Fluorinert?材料FC-70。
[0040] 基座164還可包括位于底部表面172上方和/或與底部表面172成為一體的多個(gè) 凸臺(tái)、突出部、定樁位點(diǎn)或支承墊182。支承墊182可被構(gòu)造為接合并固定樣品架102。作 為另外一種選擇，一些支承墊182可被構(gòu)造為僅沿著其長度接觸或支承樣品架102以（例 如）減少或防止樣品架102的翹曲或彎曲。支承墊182可另外被構(gòu)造為維持樣品架102的 底部表面和基座164的底部表面172之間的預(yù)定間距。支承墊182的數(shù)量可選定為在通過 一些或全部支承墊182進(jìn)行接合時(shí)維持樣品架102的預(yù)定平整度。在某些實(shí)施例中，一些 支承墊182在側(cè)向方向上（如，沿著平行于底部表面172的平面）接合樣品板102,同時(shí)其 余支承墊182被構(gòu)造為僅沿著樣品板102的底面接觸樣品板102。在其他實(shí)施例中，通過使 用工具或夾具以在側(cè)向方向上替換支承墊182的一些材料來使樣品板102接合至少一些支 承墊182。在其他實(shí)施例中，通過使用設(shè)置在樣品板102和支承墊182之間的粘合劑、環(huán)氧 樹脂或焊接材料來形成樣品板102和至少一些支承墊182之間的接合。
[0041] 在某些實(shí)施例中，除多個(gè)支承墊182之外或替代多個(gè)支承墊，基座164包括被構(gòu)造 為容納樣品架102的周邊部分的一個(gè)或多個(gè)軌道。例如，一對(duì)軌道可沿著相對(duì)的側(cè)壁174 設(shè)置。軌道可沿著每個(gè)側(cè)壁174的整個(gè)長度設(shè)置。作為另外一種選擇，軌道可僅沿著每個(gè) 側(cè)壁174的一部分設(shè)置。此外，沿著相對(duì)的側(cè)壁174和/或沿著基座164的其他壁174可 包括一個(gè)或多個(gè)支承墊182。
[0042] 基座164可由具有相對(duì)高的導(dǎo)熱率和/或高熱擴(kuò)散率的材料制成，例如，導(dǎo)熱率為 至少50至200W · πΓ1 · Γ1和/或熱擴(kuò)散率為至少約8X 10_5m2 · s-1的材料。合適的材料包 括但不限于金屬材料（例如鋁、銅、銀或金）或半金屬（例如石墨）。使用這類材料有助于 在基座164的底部表面172上提供均一的溫度（低熱不均勻性或TNU)或預(yù)定的溫度分布， 從而在樣品架102上提供均一的或預(yù)定的溫度分布。
[0043] 在某些實(shí)施例中，在樣品架102上提供的低TNU或預(yù)定溫度分布通過將樣品架102 的底部表面定位至靠近基座164的底部表面172而進(jìn)一步增強(qiáng)，同時(shí)在樣品架102的整個(gè) 范圍內(nèi)防止了底部表面172和樣品架102之間的接觸。為了滿足這些條件，在某些實(shí)施例 中，樣品架102設(shè)置為與基座164的底部表面172的標(biāo)稱距離小于300微米。在其他實(shí)施 例中，標(biāo)稱距離小于250微米、小于200微米或小于100微米。
[0044] 當(dāng)殼體或支承墊材料的導(dǎo)熱率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于腔體176內(nèi)用于減少來自通孔154的生物 測(cè)試樣品的蒸發(fā)的密封流體的導(dǎo)熱率時(shí)，支承墊182和樣品架102之間的接觸可在樣品架 上產(chǎn)生熱點(diǎn)。例如，上面引用的Fluor inert TMFC-70材料的導(dǎo)熱率為0. 07W .Γ1，與其 相比，常用金屬的導(dǎo)熱率大于200W · πΓ1 · Γ1。在某些實(shí)施例中，通過將支承墊182配置為 與樣品架102具有低的總接觸面積來解決熱點(diǎn)問題。
[0045] 低的總接觸面積可通過提供少量的支承墊和通過將單個(gè)支承墊配置為與樣品架 102具有低的接觸面積來實(shí)現(xiàn)。支承墊182數(shù)量的下限受到用以維持樣品架102少量彎曲 或屈曲的設(shè)計(jì)約束條件的影響。在圖示實(shí)施例中，例如如圖6和7所示，至少一些支承墊 182在側(cè)向方向上為錐形的；支承墊182在靠近174處相對(duì)較寬，并且朝向支承墊182的頂 端寬度逐漸減小。這樣，維持了支承墊182的剛度，同時(shí)與樣品架102的接觸面積維持在低 水平以向熱點(diǎn)提供低水平的熱傳遞。
[0046] 在某些實(shí)施例中，在交運(yùn)給客戶之前將樣品架102固定或附接到基座164上，以 (例如）減少或消除樣品加載過程中以及在系統(tǒng)100中使用時(shí)客戶或最終用戶與樣品架 102的人類接觸。在此類實(shí)施例中，可采用工具或?qū)Ｓ脢A具以側(cè)向地（如，沿著平行于底部 表面172的平面）替換少量支承墊材料，其中側(cè)向替換的材料的量足以固定、保持或鎖定樣 品架102,但同時(shí)足夠小以消除樣品架102的彎曲或翹曲。作為另外一種選擇，側(cè)向替換的 材料的量足以固定、保持或鎖定樣品架102,并且足以使樣品架102以預(yù)定水平或小于預(yù)定 水平彎曲或翹曲。
[0047] 在某些實(shí)施例中，基座164的外表面包括多個(gè)對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)184,以對(duì)準(zhǔn)和對(duì)齊系統(tǒng) 100內(nèi)的殼體150、樣品架102和/或通孔154。例如，兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)184a用于沿著與樣品 架102的一個(gè)長邊垂直的軸線對(duì)齊或?qū)?zhǔn)殼體150,同時(shí)對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)184b用于沿著與樣品架 102的長邊平行的軸線對(duì)齊或?qū)?zhǔn)殼體150。
[0048] 參見圖9-11，蓋子170包括外表面188和內(nèi)表面190,該內(nèi)表面190包括與基座 164的頂部表面168連接的邊緣192。蓋子170的至少一部分包括透明的或相對(duì)透明的材 料，從而為通孔154和其中所含的生物樣品或參比樣品提供光進(jìn)入。如果蓋子170與通孔 154中所含的生物樣品隔離，則蓋子170可由生物相容性材料或其他材料制成。用于蓋子 170的合適的材料包括但不限于玻璃、丙烯酸、苯乙烯、聚乙烯、聚碳酸酯和聚丙烯。在某些 實(shí)施例中，材料包括環(huán)烯烴聚合物（C0P)。在某些實(shí)施例中，蓋子170可包括被構(gòu)造為調(diào)整 指向或來自通孔154的光的微透鏡陣列或衍射光學(xué)元件（未示出）。蓋子170可制造為具 有附接到其上的密封件171。作為另外一種選擇，將密封件171獨(dú)立于蓋子170提供給客戶 或用戶，然后客戶或用戶在使用和施加到基座164之前將它們彼此附接。密封件171可在 至少一個(gè)表面上包括粘合劑材料以用于粘附到基座164和/或蓋子170上。密封件170可 任選地包括在使用之前移除的設(shè)置在粘合劑材料上的可移除不粘層194。
[0049] 在某些實(shí)施例中，內(nèi)表面190包括控制或管理上述密封流體中的氣泡的表面輪 廓、形狀或外形200,所述氣泡可來自（例如）通孔154中所含的生物樣品的處理或?qū)嶒?yàn)過 程。利用氣泡由于浮力而在液體介質(zhì)頂部定位或朝向液體介質(zhì)頂部移動(dòng)的自然趨勢(shì)。密封 流體中氣泡的引入可發(fā)生在用密封流體填充腔體176的過程中或由于（例如）在高溫?zé)嵫?環(huán)中流體本身的逸氣而發(fā)生。
[0050] 在某些實(shí)施例中，外形200和內(nèi)表面190包括中心區(qū)段210、周邊區(qū)段212、側(cè)面區(qū) 段214、第一末端區(qū)段220和第二末端區(qū)段222。每個(gè)區(qū)段可進(jìn)一步劃分。例如，在圖11所 示的圖示實(shí)施例中，第一末端區(qū)段220包括第一區(qū)域230、第二區(qū)域232和第三區(qū)域234。在 討論區(qū)段210、212、214、220、222和區(qū)域230、232、234的形狀和位置時(shí)，將采用其中內(nèi)表面 190上的位置比外表面188上的位置更趨于正方向的坐標(biāo)系。
[0051] 當(dāng)與殼體150和樣品架102的其他組件進(jìn)行裝配時(shí)，中心區(qū)段210優(yōu)選地適用于 多個(gè)通孔154和期望或需要光學(xué)監(jiān)控或檢測(cè)的樣品架102的任何其他結(jié)構(gòu)的光學(xué)檢測(cè)，并 位于其上。例如，中心區(qū)段210還可在字母數(shù)字字符160和/或條形碼162上延伸，使得它 們可用于光學(xué)檢測(cè)。中心區(qū)段210內(nèi)的外表面188和內(nèi)表面190可任選地是平坦的并且彼 此平行。作為另外一種選擇，中心區(qū)段210內(nèi)的表面188、190可任選地是平坦的，并相對(duì)于 彼此具有小的偏移角度以（例如）減少或消除表面之間的多次反射，這些反射可能會(huì)降低 光學(xué)傳感器132所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)的圖像質(zhì)量。表面之間的偏移角度可大于或等于0. 1度 并且小于或等于0. 5度、1度、2度或5度，這取決于系統(tǒng)100的成像規(guī)格。在一些實(shí)施例中， 表面188、190中的一者或兩者可相對(duì)于樣品架102的頂部表面具有偏移角度，例如大于或 等于〇. 1度并且小于或等于〇. 5度、1度、2度或5度的偏移角度，這取決于系統(tǒng)100的成像 規(guī)格。
[0052] 在圖11的圖示實(shí)施例中，凹槽250具有完全位于圖9和11B-11D所示坐標(biāo)系的中 心區(qū)段210下方的底部表面，其中沿著外表面188的法線（z軸）的正方向?yàn)閺耐獗砻?88 到內(nèi)表面190的方向。因此，當(dāng)殼體150以外表面188位于內(nèi)表面190上方的方式安裝在系 統(tǒng)100中時(shí)，腔體中的所有氣泡將趨向于位于凹槽250中，而不是中心區(qū)段210的區(qū)域中。 在某些實(shí)施例中，當(dāng)從下方查看（如，從圖11A的視角查看）時(shí)，凹槽250圍繞或包圍中心 區(qū)段210 ;然而，其他構(gòu)形也是可能的。
[0053] 在某些實(shí)施例中，至少部分中心區(qū)段210以最小值、坐標(biāo)或深度240設(shè)置，并且至 少一部分凹槽250以最大值、坐標(biāo)或深度242設(shè)置。在圖示實(shí)施例中，區(qū)段212、214、222形 成通道、溝或凹槽250。凹槽250可具有沿著整個(gè)凹槽的恒定深度。作為另外一種選擇，例 如如圖11所示，凹槽250可具有深度有所不同的底部表面輪廓。例如，區(qū)段220的區(qū)域230 和234的深度等于最小深度240,而凹槽250的其余區(qū)段和區(qū)域的深度小于最小深度。在此 類實(shí)施例中，腔體176中的任何氣體或氣泡將優(yōu)先于內(nèi)表面190的其他區(qū)段趨向于位于區(qū) 域230、234。如圖11A所示，末端區(qū)段220 -般還可寬于凹槽250的其他部分，以進(jìn)一步提 供放大的區(qū)域，從而收集密封流體填充腔體176中的氣泡或氣體，以（例如）防止第一末端 區(qū)段220填充有氣體或氣泡，否則這些氣體或氣泡隨后可能溢出進(jìn)入不期望的內(nèi)表面190 的部分中。此外，放大的第一末端區(qū)段220可有利地被構(gòu)造為維持殼體150相對(duì)較小的整 體尺寸，同時(shí)還提供足夠大的體積以收集預(yù)期體積的氣泡或滯留氣體。為了有助于保持殼 體150的尺寸相對(duì)較小，中心區(qū)段210包括為字母數(shù)字字符160提供高質(zhì)量的光進(jìn)入的突 出部分252,該部分不會(huì)超出樣品架102的整個(gè)寬度。因此，第一末端區(qū)段220的區(qū)域230、 234具有與凹槽250的其他部分相比放大的寬度或體積，而區(qū)域232的寬度較小，并且可能 等于或約等于凹槽250的其他部分的寬度。
[0054] 在某些實(shí)施例中，第一末端區(qū)段220可在其整個(gè)長度上具有恒定的深度或基本上 恒定的深度。作為另外一種選擇，如圖11A和11B所示的圖示實(shí)施例中，第一末端區(qū)段220 的區(qū)域230、234可以被區(qū)域232隔開，其中區(qū)域232的深度小于任一區(qū)域230、234。區(qū)域 230、234可具有相同的深度，或區(qū)域230、234中的一個(gè)可具有小于另一個(gè)的深度；然而，在 此類實(shí)施例中，區(qū)域232的深度小于區(qū)域230、234的深度。區(qū)域232的深度可以是恒定的或 變化的。例如，區(qū)域232可具有朝向區(qū)域230、234中的一個(gè)，或同時(shí)朝向區(qū)域230、234的傾 斜的輪廓，如圖11B所示。第二末端區(qū)段222可具有恒定的深度，或具有朝向側(cè)面區(qū)段214 中的一個(gè)變化或傾斜的深度。作為另外一種選擇，第二末端區(qū)段的輪廓可以朝向兩個(gè)側(cè)面 區(qū)段234傾斜，如圖11D所示。兩個(gè)側(cè)面區(qū)段214可具有相較于彼此相同或不同的深度分 布。在圖示實(shí)施例中，側(cè)面區(qū)段214的深度均小于第一末端區(qū)段220的最大深度。每個(gè)側(cè) 面區(qū)段214的全部或一部分可具有沿著由此形成的通道而變化或傾斜的深度。例如，一個(gè) 或兩個(gè)側(cè)面區(qū)段可從位于或靠近第二末端區(qū)段222處的最小深度值開始傾斜，并在或靠近 第一末端區(qū)段220處增大至最大深度。
[0055] 參見圖12和13,在某些實(shí)施例中，殼體150包括堵頭組件300,該堵頭組件包括堵 頭302和可拆卸地聯(lián)接或結(jié)合到堵頭302上的堵頭驅(qū)動(dòng)裝置304。堵頭驅(qū)動(dòng)裝置304用于 將驅(qū)動(dòng)力或扭矩施加到堵頭302上，是密封或封堵殼體150的填充口 178的手段。作為提 供更緊湊的單元的手段，在某些實(shí)施例中，需要在堵頭302插入填充口 178后將堵頭驅(qū)動(dòng)裝 置304與其分離。為了有利于施加驅(qū)動(dòng)力或扭矩，堵頭驅(qū)動(dòng)裝置304可包括粗糙的近端306 以（例如）允許直接手動(dòng)施加驅(qū)動(dòng)力或扭矩。此外或作為另外一種選擇，堵頭驅(qū)動(dòng)裝置304 的近端可包括允許施加工具或夾具以提供所需的驅(qū)動(dòng)力或扭矩的配置。
[0056] 堵頭驅(qū)動(dòng)裝置304可使用環(huán)氧樹脂308聯(lián)接到或附接到堵頭302上，如圖12C所 示。作為另外一種選擇，可使用膠粘劑或其他類型的粘合劑、焊點(diǎn)、焊縫等使堵頭驅(qū)動(dòng)裝置 304聯(lián)接或附接到堵頭302。堵頭302包括具有第一圖案322的近端312,而堵頭驅(qū)動(dòng)裝置 304包括具有第二圖案或形式324的遠(yuǎn)端314。第一圖案322和第二圖案324以允許圖案 結(jié)合的方式相互補(bǔ)充，所述圖案的結(jié)合使得允許將力或扭矩施加到驅(qū)動(dòng)堵頭302的堵頭驅(qū) 動(dòng)裝置304上以封堵或密封殼體150的填充口 178。在圖示實(shí)施例中，第一圖案322具有 十字頭螺絲的形式，而第二圖案324具有十字頭螺絲刀的頂部的形式。作為另外一種選擇， 第一圖案322可具有十字頭螺絲刀的頂部的形式，而第二圖案324可具有十字頭螺絲的形 式。也可替代性地使用其他類型的標(biāo)準(zhǔn)螺栓或螺絲頭圖案，包括但不限于狹槽、凹頭、內(nèi)六 角、六角頭、單向螺釘頭、扳手頭、梅花槽等等。作為另外一種選擇，圖案322、324可以是自 定義圖案及其互補(bǔ)圖案。
[0057] 在某些實(shí)施例中，堵頭驅(qū)動(dòng)裝置304和堵頭302之間的結(jié)合足夠強(qiáng)，使得可將足以 封堵或密封殼體150的填充口 178的驅(qū)動(dòng)力或扭矩施加到堵頭驅(qū)動(dòng)裝置304。通常，堵頭驅(qū) 動(dòng)裝置304和堵頭302之間的結(jié)合足夠強(qiáng)，使得驅(qū)動(dòng)力或扭矩不會(huì)破壞或不會(huì)損壞結(jié)合和/ 或圖案322、324。除了這些特性之外，驅(qū)動(dòng)裝置304和堵頭302之間的結(jié)合足夠弱，使得可以 施加分離或破壞力或扭矩，所述分離或破壞力或扭矩以不會(huì)干擾或破壞在填充口 178處使 用驅(qū)動(dòng)力或扭矩產(chǎn)生的密封的方式破壞、分離或斷開堵頭驅(qū)動(dòng)裝置304和堵頭302。在某些 實(shí)施例中，分離力或扭矩僅略大于驅(qū)動(dòng)力或扭矩。例如，分離力或扭矩可小于或等于120% 的驅(qū)動(dòng)力或扭矩、小于或等于150%的驅(qū)動(dòng)力或扭矩、小于或等于200%的驅(qū)動(dòng)力或扭矩或 小于或等于400 %的驅(qū)動(dòng)力或扭矩。在某些實(shí)施例中，分離力或扭矩具有與驅(qū)動(dòng)力或扭矩不 同的類型或處于不同的方向。例如，在圖示實(shí)施例中，堵頭302包括使用圍繞穿過堵頭302 和堵頭驅(qū)動(dòng)裝置304的延長軸的驅(qū)動(dòng)扭矩?cái)Q入填充口 178的螺紋遠(yuǎn)端。一旦堵頭302固定 到填充口 178中，可圍繞其他軸（例如圍繞垂直于延長軸的軸）施加分離扭矩。作為另外 一種選擇或此外，可將垂直于延長軸的側(cè)向力作為分離力施加到堵頭驅(qū)動(dòng)裝置304上。
[0058] 參見圖14-15,支架104可被構(gòu)造為支承或保持多個(gè)樣品架102,例如，圖15所示 的四個(gè)樣品架102。支架104包括被構(gòu)造為容納四個(gè)分開的樣品架102中的每一個(gè)的近側(cè) 或頂側(cè)面400以及被構(gòu)造為連接或接合熱控制器108和/或被構(gòu)造為連接或接合與熱控制 器108接合的每個(gè)樣品架102的遠(yuǎn)端或底側(cè)面402。系統(tǒng)100可被構(gòu)造為在每個(gè)殼體中使 用相同的支架容納一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)樣品架。例如，系統(tǒng)100可包括一個(gè)或多個(gè)傳感 器，該一個(gè)或多個(gè)傳感器被構(gòu)造為感測(cè)支架104之上或之中存在的樣品架102數(shù)量，然后對(duì) 用于處理生物樣品的測(cè)試規(guī)程、光學(xué)系統(tǒng)配置或性能、圖像處理算法、數(shù)據(jù)表示算法和/或 系統(tǒng)100的其他機(jī)械、電、熱或光學(xué)元件或子系統(tǒng)作出適當(dāng)調(diào)整。
[0059] 在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)100包括被構(gòu)造為保持多于或少于四個(gè)樣品架102的一個(gè) 或多個(gè)支架。在其他實(shí)施例中，系統(tǒng)1〇〇包括被構(gòu)造為保持其他類型的樣品架的一個(gè)或多 個(gè)附加支架。例如，系統(tǒng)100可包括被構(gòu)造為容納用于保持48個(gè)、96個(gè)和/或384個(gè)單獨(dú) 樣品的格式的附加樣品架。在此類實(shí)施例中，可為每個(gè)樣品架格式提供不同的支架，其中每 個(gè)支架包括與支架104相同或幾乎相同的第一部分（如，底側(cè)面），但其中每個(gè)支架還包括 具有不同構(gòu)造以容納每個(gè)不同類型的樣品架的第二部分（如，頂側(cè)面）。
[0060] 參見圖16,在某些實(shí)施例中，方法500包括要素505,該要素包括提供樣品架102。 方法500還包括要素510,該要素包括將樣品架102定位、放置或安裝在基座164上或基座 內(nèi)。方法500還包括要素515,該要素包括將一個(gè)或多個(gè)生物樣品加載到至少一些通孔154 中。方法500另外包括要素520,該要素包括通過將蓋子170附接到基座164之上或上方， 從而將樣品架102封閉到腔體176中。方法500還包括要素525,該要素包括通過填充口 178用流體填充腔體176。方法500還包括要素530,該要素包括通過施加第一力或扭矩將 堵頭組件300附接到填充口 178上。方法500另外包括要素535,該要素包括施加第二力或 扭矩以破裂、分尚或破壞堵頭組件300,并于此后從堵頭組件300中移除堵頭驅(qū)動(dòng)裝直304。 方法500還包括要素540,該要素包括將包括基座164、樣品架102和蓋子170的殼體150 安裝到儀器100中。方法500還包括要素545,該要素包括操作儀器以引起并監(jiān)控一個(gè)或多 個(gè)通孔154中的生物反應(yīng)。
[0061] 關(guān)于方法500的要素510,樣品架102可定位到支承墊182上，使得樣品架102的 底部表面172平行于或基本上平行于基座164的底部表面172。至少一些支承墊182可包 括近側(cè)部分和遠(yuǎn)側(cè)部分，所述近側(cè)部分具有頂部表面并附接到和/或與側(cè)壁174的一個(gè)成 為一體，所述遠(yuǎn)側(cè)部分與設(shè)置為與近側(cè)部分的頂部表面相比更靠近底部表面172的頂部表 面形成臺(tái)階。遠(yuǎn)側(cè)部分的寬度可小于近側(cè)部分的寬度，以（例如）減少樣品架102和支承 墊182之間的物理接觸的量。在此類支承墊上，樣品架102位于支承墊182的遠(yuǎn)側(cè)臺(tái)階部 分上，并且可接觸近側(cè)墊部分的側(cè)壁或在其與近側(cè)墊部分之間具有間隙。在稍后的情況中， 可使用工具側(cè)向地替換近側(cè)墊部分的一些材料，從而在近側(cè)墊部分和樣品架102之間提供 保持力。此外或作為另外一種選擇，樣品架102可設(shè)置在被構(gòu)造為僅接觸樣品架102的底 側(cè)面的支承墊182上，以（例如）幫助減少或防止樣品架102前后面（即，通孔154所位于 的面）的彎曲或膨脹。在某些實(shí)施例中，可在一些或全部支承墊182上使用粘合劑以將樣 品架102固定到基座164上。在另外的其他實(shí)施例中，樣品架102的上表面上的向下的力 用于將樣品架102固定到基座164上，例如，至少一些支承墊182附近的樣品架102上的向 下的力。例如，當(dāng)在方法500的要素520處附接蓋子170后，可通過蓋子170將向下的力施 加到樣品架102的周邊部分。向下的力可直接施加到樣品架102上，或通過位于樣品架102 頂部（例如，位于樣品架102的周邊部分的上方）的中間墊片、密封件或墊圈施加。在一些 實(shí)施例中，在將樣品架102定位到基座164上或內(nèi)部之前，將樣品加載到至少一些通孔154 中。
[0062] 關(guān)于方法500的要素515,可使用一個(gè)或多個(gè)常規(guī)移液管將生物樣品加載到一個(gè) 或多個(gè)通孔154中。作為另外一種選擇，可使用定制的加載器，例如，包括可同時(shí)加載不止 一個(gè)通孔154的多個(gè)吸管端的加載器。在某些實(shí)施例中，加載器可包括美國專利申請(qǐng)?zhí)?13/170, 563中公開的加載器，該專利申請(qǐng)以全文引用的方式并入本文，如同在此完全闡述。 生物樣品可包括一個(gè)或多個(gè)核苷酸序列、氨基酸序列或其他生物大分子，包括但不限于寡 核苷酸、基因、DNA序列、RNA序列、多肽、蛋白質(zhì)、酶等等。此外，生物樣品可包括用于控制或 監(jiān)控生物反應(yīng)的其他分子，包括但不限于引物、雜交探針、報(bào)告基因探針、淬滅分子、分子信 標(biāo)、熒光染料、化學(xué)緩沖液、酶、洗滌劑等等。此外或作為另外一種選擇，生物樣品可包括一 個(gè)或多個(gè)基因組、細(xì)胞、細(xì)胞核等等。
[0063] 關(guān)于方法500的要素520,蓋子170可圍繞基座164的周邊區(qū)域，例如沿著基座164 的頂部表面168附接到基座164上?？墒褂谜澈蟿⑸w子170直接附接到基座164上。作 為另外一種選擇，墊圈171可用于附接蓋子170,其中已將粘合劑施加到墊圈171的頂部表 面和底部表面上和/或施加到基座164和/或蓋子170的部分配合表面上。粘合劑可由 用戶在附接蓋子170之前施加，或可在制造蓋子170、基座164和/或墊圈171的過程中施 力口。在某些實(shí)施例中，可移除的不粘層被施加到在附接蓋子170之前移除的粘合劑層的上 方，例如，圖3、9和10中所示的位于密封件171上方的可移除的不粘層194。
[0064] 關(guān)于方法500的要素525、530和535,可將移液管、針頭或類似的填充設(shè)備插入填 充口 178中。將填充設(shè)備的頂端插入基座164底部表面172中的缺口 180附近，使得（例 如）液體可從缺口 180進(jìn)入并且空氣通過填充設(shè)備頂端后面的插入口 178排出。作為另外 一種選擇，可在基座164或蓋子170中提供單獨(dú)的排放口，以允許殼體150的腔體176中的 空氣從與填充口 178不同的位置或另外的位置排出。在此類實(shí)施例中，填充設(shè)備可被構(gòu)造 為與插入口 178形成密封。一旦腔體176被填充流體或液體填滿或接近填滿，可從填充口 178中移除或取出填充設(shè)備，然后可將填充口 178和/或任何現(xiàn)有的排放口封堵或密封，以 使填充腔體176與外部環(huán)境隔離和/或防止或阻止空氣進(jìn)入腔體176或液體流出腔體176。 填充口可使用堵頭組件300進(jìn)行密封，如上文所述。作為另外一種選擇，可使用本領(lǐng)域已知 的任何類型的堵頭或密封件。在某些實(shí)施例中，填充口 178包括閥門，該閥門允許在填充 過程中插入填充設(shè)備，然后在取出填充設(shè)備時(shí)自動(dòng)關(guān)閉以密封填充口 178。此外，如果結(jié)合 了任何單獨(dú)的排放口，這些排放口也可具有閥門，例如止回閥，以在填充后維持關(guān)閉的腔體 176。在一些實(shí)施例中，填充口 178包括自修復(fù)隔膜，該自修復(fù)隔膜可被填充設(shè)備（如，注射 器針頭）刺穿，然后在移除填充設(shè)備后保持密封。
[0065] 關(guān)于方法500的要素540和545,儀器100被構(gòu)造為容納包括樣品架102及其生物 樣品的殼體150。在某些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)殼體150安裝在支架104之上或之中，然后 支架104與一個(gè)或多個(gè)殼體150 -起由儀器100容納。然后使用儀器100對(duì)通孔154中所 包含的生物樣品執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)生物過程或?qū)嶒?yàn)。儀器100可被構(gòu)造為對(duì)樣品架102的通 孔154中所包含的一個(gè)或多個(gè)樣品進(jìn)行qPCR、dPCR、終點(diǎn)PCR、測(cè)序、基因分型或其他此類工 序。在某些實(shí)施例中，可通過儀器100或相關(guān)的光學(xué)系統(tǒng)106同時(shí)處理一個(gè)或多個(gè)樣品架 102和/或殼體150。如上文所討論的那樣，可將一個(gè)或多個(gè)殼體150安裝或附接到隨后被 儀器100所容納的支架104上。此外，儀器100可被構(gòu)造為還容納其他類型的樣品格式，包 括但不限于包含48個(gè)樣品孔、96個(gè)樣品孔和384個(gè)樣品孔的微量滴定板。
[0066] 上文以完整、清楚、簡明且準(zhǔn)確的術(shù)語呈現(xiàn)了對(duì)預(yù)期用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式 以及制備和使用本發(fā)明的方式和過程的描述，使得其所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制備和使用 本發(fā)明。然而，本發(fā)明可包含與上文所述的構(gòu)造完全等效的修改形式和替代構(gòu)造。因此，并 非意圖將本發(fā)明限制為所公開的具體實(shí)施例。相反，其目的在于涵蓋屬于如以下權(quán)利要求 書大體表達(dá)的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的修改形式和替代構(gòu)造，以下權(quán)利要求書特別指出并 明確要求本發(fā)明的主題。
[0067] 下面列出的共同待審的美國專利申請(qǐng)以全文引用的方式并入本文，如同在此完全 闡述：
[0068] ?美國臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/541,453,提交于2011年9月30日。
[0069] ?美國臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/541，515,提交于2011年9月30日。
[0070] ?美國臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/541，342,提交于2011年9月30日。
[0071] ?美國設(shè)計(jì)專利申請(qǐng)No. 29/403,059,提交于2011年9月30日。
[0072] ?美國設(shè)計(jì)專利申請(qǐng)No. 29/403, 049，提交于2011年9月30日。
[0073] ?美國臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/541,495,提交于2011年9月30日。
[0074] ?美國臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/541，366,提交于2011年9月30日。
[0075] ?美國臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/541，371，提交于2011年9月30日。
[0076] ?美國臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/564, 027,提交于2011年11月28日。
[0077] ?美國臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/660, 343,提交于2012年6月15日。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于容納多個(gè)生物樣品的殼體，所述殼體包括： 基座； 附接到所述基座的基底，所述基底包括多個(gè)反應(yīng)區(qū)，所述反應(yīng)區(qū)被構(gòu)造為容納一個(gè)或 多個(gè)生物樣品；以及 包括內(nèi)表面的蓋子，所述蓋子被構(gòu)造為附接到所述基座，使得所述基座和所述蓋子一 起提供容納所述基底的腔體；并且 其中所述內(nèi)表面包括中心區(qū)域和設(shè)置在所述中心區(qū)域周圍的凹陷區(qū)域，所述中心區(qū)域 被構(gòu)造為覆蓋所述反應(yīng)區(qū)，所述凹陷區(qū)域在垂直于所述內(nèi)表面的方向上與所述中心區(qū)域錯(cuò) 開。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼體，其中所述中心區(qū)域是透明的以為所述多個(gè)反應(yīng)區(qū)提供 光進(jìn)入。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼體，其中所述基底包括第一表面和相對(duì)的第二表面，并且 所述多個(gè)反應(yīng)區(qū)包括設(shè)置在所述表面之間的多個(gè)通孔，所述通孔被構(gòu)造為容納一個(gè)或多個(gè) 生物樣品。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼體，還包括流體，其中所述蓋子附接到所述基座，并且所述 流體與所述第一表面、所述第二表面和所述蓋子的內(nèi)表面接觸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼體，其中所述凹陷區(qū)域被構(gòu)造為容納來自所述中心區(qū)域的 氣體，所述氣體在所述蓋子附接到所述基座時(shí)由所述腔體中的流體釋放。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼體，其中所述基座包括設(shè)置在所述基座的底部表面的周邊 周圍的多個(gè)支承墊，其中支承墊將所述基底維持在所述基座的所述底部表面上方。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的殼體，其中所述基底由所述基底和一個(gè)或多個(gè)所述支承墊之 間的接觸力維持。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的殼體，其中支承墊包括第一組支承墊和與所述第一組支承墊 不同的第二組支承墊，其中所述基底由所述基底和所述第一組支承墊之間的接觸力維持， 并且所述基底和所述底部表面之間的間距由所述第二組支承墊來維持。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼體,其中所述容納氣體包括多個(gè)氣泡。
10. -種用于生物分析的儀器，所述儀器包括： 基座，所述基座被構(gòu)造為容納根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的樣品支架； 電磁輻射源，所述電磁輻射源被構(gòu)造為產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)激發(fā)束； 激發(fā)光學(xué)系統(tǒng)，所述激發(fā)光學(xué)系統(tǒng)被構(gòu)造為將所述一個(gè)或多個(gè)激發(fā)束導(dǎo)向至所述生物 樣品； 光學(xué)傳感器，所述光學(xué)傳感器被構(gòu)造為接納來自所述生物樣品響應(yīng)于所述一個(gè)或多個(gè) 激發(fā)束的發(fā)射； 發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)，所述發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)被構(gòu)造為將來自至少一些所述生物樣品的所述發(fā)射 導(dǎo)向至所述光學(xué)傳感器。
11. 一種方法，所述方法包括： 提供基座和包括多個(gè)反應(yīng)區(qū)的基底，其中所述基底附接到所述基座； 將一個(gè)或多個(gè)生物樣品加載到至少一些所述反應(yīng)區(qū)中； 通過在所述基座上放置蓋子將所述基底封閉到腔體中； 經(jīng)由填充口用流體填充所述腔體； 提供包括堵頭和堵頭驅(qū)動(dòng)裝置的堵頭組件； 通過施加第一力或扭矩將所述堵頭組件附接到所述填充口上；以及 施加第二力或扭矩以斷開堵頭組件，并將所述堵頭驅(qū)動(dòng)裝置與堵頭分離。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括： 將所述基座、所述樣品架和所述蓋子安裝到所述儀器中；以及 操作所述儀器以監(jiān)控一個(gè)或多個(gè)所述通孔中的生物反應(yīng)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的殼體，其中所述基底包括第一表面和相對(duì)的第二表面，并 且所述多個(gè)反應(yīng)區(qū)包括設(shè)置在所述表面之間的多個(gè)通孔，所述通孔被構(gòu)造為容納一個(gè)或多 個(gè)生物樣品。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述蓋子包括與所述流體接觸的內(nèi)表面，所述 內(nèi)表面包括設(shè)置在所述多個(gè)通孔上的中心區(qū)域以及在垂直于所述內(nèi)表面的方向上與所述 中心區(qū)域錯(cuò)開的凹陷區(qū)域。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括將氣體引入所述腔體中，其中所述氣體基本 上被限制在所述凹陷區(qū)域內(nèi)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述氣體包括多個(gè)氣泡。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中將氣體引入所述腔體中與填充所述腔體同時(shí)進(jìn) 行。
18. -種用于容納多個(gè)生物樣品的殼體，所述殼體包括： 基座，所述基座包括填充口； 附接到所述基座的基底，所述基底包括多個(gè)反應(yīng)區(qū)，所述反應(yīng)區(qū)被構(gòu)造為容納一個(gè)或 多個(gè)生物樣品；以及 堵頭組件，所述堵頭組件包括堵頭和堵頭驅(qū)動(dòng)裝置，所述堵頭組件被構(gòu)造為在使用過 程中封閉所述填充口； 其中所述堵頭組件被構(gòu)造為使用第一力或扭矩封閉所述填充口，并使用大于所述第一 力和/或與所述第一力或扭矩處于不同方向的第二力或扭矩將所述堵頭驅(qū)動(dòng)裝置與所述 堵頭分離。
【文檔編號(hào)】C12M1/00GK104114280SQ201280059386
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月30日
【發(fā)明者】R.丹希, G.林, J.弗羅伊登薩爾 申請(qǐng)人:生命科技公司