電化學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)空氣清洗的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】電化學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)空氣清洗
[0001]交叉引用
本公開(kāi)內(nèi)容要求保護(hù)于2013年I月10日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)順序號(hào)61/750，956，名稱為“Electrochemical Detect1n System(電化學(xué)檢測(cè)系統(tǒng))”的優(yōu)先權(quán)，其通過(guò)引用全部結(jié)合到本文中。
[0002]領(lǐng)域
使用空氣替代液體作為清洗步驟，可用于其中并入生物傳感器的任何形式的流動(dòng)池或檢測(cè)方法?？諝馇逑纯梢杂糜谇鍧嵣飩鞲衅鞅砻嬉约皩悠放c任何后續(xù)液體分開(kāi)，所述后續(xù)液體例如靶向標(biāo)記或測(cè)量溶液。本公開(kāi)內(nèi)容一般而言涉及用于進(jìn)行電化學(xué)分析的電化學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，和更尤其是電化學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其包括可適合于讀取器接合的藥筒或其它平臺(tái)以在多個(gè)測(cè)定期間使用一種或多種特定流體例如空氣來(lái)清洗藥筒部分而執(zhí)行多個(gè)測(cè)定。
[0003]背景
生物傳感是檢測(cè)液體樣品中的化學(xué)或生物實(shí)體的檢測(cè)科學(xué)的分支。為了執(zhí)行檢測(cè)事項(xiàng)，通過(guò)固定化特異性結(jié)合受體(例如抗體、適體或核酸)，從樣品中捕獲分析物。分析物捕獲之后，將標(biāo)記組分加入復(fù)合物或生物傳感器中，其提供了該分析物存在的定量測(cè)量。最終，測(cè)量介質(zhì)，例如液體、光、聲，用于活化該標(biāo)記，其隨后再通過(guò)各種方式進(jìn)行檢測(cè)，所述各種方式例如電化學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)或磁力等方式。該檢測(cè)可以在一個(gè)或多個(gè)步驟中執(zhí)行并且可將先前的液體從采集和檢測(cè)區(qū)有效地除去，然后用下一種活性溶液。通常用使用中性液體或緩沖液的清洗步驟來(lái)執(zhí)行此方法。
[0004]電化學(xué)是研究發(fā)生在溶液中在電極和電解質(zhì)的界面處的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)分枝。該反應(yīng)可能涉及電極和電解質(zhì)之間的電荷傳遞。例如，該電極可以包含金屬或半導(dǎo)體。
[0005]在一些情況下，通過(guò)施加或外來(lái)電壓或由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電壓可以驅(qū)動(dòng)上述化學(xué)反應(yīng)。在這些情況下，這些化學(xué)反應(yīng)被稱為電化學(xué)反應(yīng)。此外，其中電子在一個(gè)或多個(gè)分子之間傳遞的一些化學(xué)反應(yīng)被稱為氧化/還原反應(yīng)或氧化還原反應(yīng)。通常，電化學(xué)涉及這樣的情況:其中氧化和還原反應(yīng)在空間或時(shí)間上是分開(kāi)的并且由可控制或定量該反應(yīng)的外部電路連接。
[0006]—些電化學(xué)分析可在一次性藥筒中進(jìn)行，所述藥筒包括引起電化學(xué)反應(yīng)的試劑，所述電化學(xué)反應(yīng)由一個(gè)或多個(gè)傳感器控制、監(jiān)測(cè)、檢測(cè)或定量。一些常規(guī)藥筒可以被構(gòu)造以操作性地接合讀取裝置，其例如通過(guò)藥筒的機(jī)械驅(qū)動(dòng)而啟動(dòng)方案。此外，所述讀取裝置可以接收數(shù)據(jù)信號(hào)以產(chǎn)生在藥筒中發(fā)生的反應(yīng)的測(cè)試結(jié)果。
[0007]至少一些常規(guī)藥筒將液體清洗流體用于在電化學(xué)反應(yīng)期間清洗藥筒部分。舉例說(shuō)明，一些常規(guī)藥筒可以使用至少三個(gè)流體處理步驟，在處理步驟之間介入1、2或多次清洗步驟，以確保電化學(xué)反應(yīng)的精確度和靈敏度。然而，液體清洗流體，通常貯存于藥筒中，例如在基于藥筒的貯液池中，其可增加藥筒的成本和藥筒設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。
[0008]概述
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述電化學(xué)系統(tǒng)包括用于執(zhí)行多個(gè)測(cè)定的平臺(tái)，其可包括支持結(jié)構(gòu)。所述支持結(jié)構(gòu)可包括與至少一個(gè)流動(dòng)池選擇性流體流動(dòng)相通的多個(gè)通道。此外，所述平臺(tái)也可包括與流動(dòng)池操作性相關(guān)聯(lián)的多個(gè)傳感器，使得傳感器被構(gòu)造以在多個(gè)測(cè)定的執(zhí)行期間檢測(cè)反應(yīng)。另外，多個(gè)通道的至少一些與空氣源選擇性流體流動(dòng)相通。此外，與空氣源選擇性流體流動(dòng)相通的通道可以被構(gòu)造成以在測(cè)定的執(zhí)行期間從空氣源引導(dǎo)一定體積的空氣到流動(dòng)池。例如，在執(zhí)行多個(gè)測(cè)定期間，流過(guò)流動(dòng)池的所述體積的空氣可用于清洗傳感器和流動(dòng)池。另外，通過(guò)傳感器的一定體積的空氣流可能表現(xiàn)為通常的層流。
[0009]一方面，所述電化學(xué)系統(tǒng)包括用于執(zhí)行多個(gè)測(cè)定的藥筒，可包括容器包裝。容器包裝可包括用于貯存至少一種流體試劑的多個(gè)容器并且至少一部分容器可包括一定體積的空氣。藥筒也可包括與容器包裝接合的流體途徑。流體途徑可包括多個(gè)通道，所述通道通過(guò)閥門(mén)的安排與多個(gè)流動(dòng)池選擇性流體流動(dòng)相通，使得在多個(gè)測(cè)定方案的執(zhí)行期間多個(gè)流動(dòng)池的每一個(gè)可與其它流動(dòng)池分離。此外，所述平臺(tái)也可包括與多個(gè)流動(dòng)池操作性相關(guān)聯(lián)的多個(gè)傳感器，使得傳感器被構(gòu)造以在多個(gè)測(cè)定的執(zhí)行期間確定反應(yīng)。另外，多個(gè)通道的至少一些與容器選擇性流體流動(dòng)相通，所述容器包括一定體積的空氣，用于在多個(gè)測(cè)定的執(zhí)行期間將至少一部分空氣遞送到流動(dòng)池。例如，通過(guò)流動(dòng)池流動(dòng)的一定體積的空氣可用于在多個(gè)測(cè)定的執(zhí)行期間清洗傳感器和流動(dòng)池。在一個(gè)具體方面，空氣是用于清洗多個(gè)傳感器和流動(dòng)池以排除所有其它流體的唯一物質(zhì)。一方面，在多個(gè)測(cè)定方案的執(zhí)行期間，多個(gè)流動(dòng)池可以用多個(gè)體積的空氣清洗多次。在另一個(gè)實(shí)施方案中，空氣可以來(lái)自外部來(lái)源或大氣，并且可用閥門(mén)和栗來(lái)注入。
[0010]所述檢測(cè)系統(tǒng)的再一方面可包括用于操作用于執(zhí)行多個(gè)測(cè)定方案的平臺(tái)的方法。所述方法的一些方面可包括提供支持結(jié)構(gòu)，其可包括與多個(gè)流動(dòng)池選擇性流體流動(dòng)相通的多個(gè)通道。在一個(gè)實(shí)例中，多個(gè)通道的至少一部分可讓多個(gè)流動(dòng)池與一定體積的空氣源流動(dòng)連接。所述方法也可包括使流體通過(guò)多個(gè)通道的至少一些而循環(huán)，使得至少一部分流體通入多個(gè)流動(dòng)池。另外，所述方法可提供使至少一部分體積的空氣循環(huán)通過(guò)多個(gè)通道并進(jìn)入多個(gè)流動(dòng)池，以替代多個(gè)流動(dòng)池中的至少一部分流體。例如，一方面，一定體積的空氣來(lái)源可以是貯液池。
[0011]—方面，所述方法也可包括使容器包裝與支持結(jié)構(gòu)接合。具體地講，容器包裝可包括多個(gè)容器，其與多個(gè)通道選擇性流體流動(dòng)相通。例如，至少一些容器可以起到一定體積的空氣源的作用。
[0012]再一方面，所述電化學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)可包括用于執(zhí)行多個(gè)測(cè)定的平臺(tái)，其包括支持結(jié)構(gòu)。具體地講，所述支持結(jié)構(gòu)可包括與多個(gè)流動(dòng)池選擇性流體流動(dòng)相通的多個(gè)通道和通過(guò)一部分支持結(jié)構(gòu)限定的至少一個(gè)孔。所述平臺(tái)也可包括與多個(gè)流動(dòng)池操作性相關(guān)聯(lián)的多個(gè)傳感器，使得多個(gè)傳感器可以被構(gòu)造以在多個(gè)測(cè)定的執(zhí)行期間確定反應(yīng)。另外，所述平臺(tái)也可包括驅(qū)動(dòng)裝置，例如螺線管，其可以至少部分地由支持結(jié)構(gòu)支持并且可以被構(gòu)造以在通過(guò)支持結(jié)構(gòu)限定的孔和多個(gè)通道的至少一個(gè)之間能夠選擇性流體流動(dòng)相通。此外，當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置活化時(shí)，與孔選擇性流體流動(dòng)相通的一個(gè)或多個(gè)通道可以被構(gòu)造以引導(dǎo)一定體積的空氣通過(guò)孔進(jìn)入多個(gè)流動(dòng)池。結(jié)果，一方面，在多個(gè)測(cè)定的執(zhí)行期間，一定體積的空氣可以用于清洗多個(gè)傳感器。例如，通過(guò)傳感器流動(dòng)的一定體積的空氣可能表現(xiàn)為通常的層流，其可導(dǎo)致傳感器和流動(dòng)池的改善的清洗。
[0013]—個(gè)實(shí)施方案也可包括用于裝配用于執(zhí)行多個(gè)測(cè)定的平臺(tái)的方法。例如，所述方法可包括提供支持結(jié)構(gòu)，其包括可與多個(gè)流動(dòng)池選擇性流體流動(dòng)相通的多個(gè)通道。所述方法也可包括在多個(gè)流動(dòng)池的每一個(gè)中安置多個(gè)傳感器和至少部分地通過(guò)一部分支持結(jié)構(gòu)安置孔。一方面，所述方法可包括將螺線管放置于緊鄰該孔，使得當(dāng)螺線管活化時(shí)，該孔與多個(gè)通道的至少一些達(dá)到流體流動(dòng)相通。結(jié)果，在多個(gè)測(cè)定的執(zhí)行期間，一定體積的空氣可以穿過(guò)該孔并進(jìn)入多個(gè)通道以清洗多個(gè)傳感器和多個(gè)流動(dòng)池。例如，一定體積的空氣可以通過(guò)至少一個(gè)流動(dòng)池時(shí)表現(xiàn)為層流，以清洗傳感器。
[0014]再一方面，一個(gè)實(shí)施方案可包括用于執(zhí)行多個(gè)測(cè)定的方法。例如，所述方法可包括提供支持結(jié)構(gòu)，其包括可與多個(gè)流動(dòng)池選擇性流體流動(dòng)相通的多個(gè)通道。所述方法也可包括在多個(gè)流動(dòng)池的每一個(gè)中安置多個(gè)傳感器和至少部分地通過(guò)一部分支持結(jié)構(gòu)安置一個(gè)孔。一方面，所述方法可包括將螺線管放置于緊鄰該孔，使得當(dāng)螺線管活化時(shí)，該孔與多個(gè)通道的至少一些達(dá)到流體流動(dòng)相通。結(jié)果，在多個(gè)測(cè)定的執(zhí)行期間，當(dāng)該孔與多個(gè)通道流體流動(dòng)相通時(shí)，一定體積的空氣可以穿過(guò)該孔并進(jìn)入多個(gè)通道以清洗多個(gè)傳感器。
[0015]所述方法可以進(jìn)一步包括使流體通過(guò)多個(gè)通道的至少一些而循環(huán)，使得至少一部分流體通過(guò)多個(gè)流動(dòng)池并接觸多個(gè)傳感器。在流體循環(huán)后，所述方法可提供活化螺線管，然后循環(huán)至少一部分體積的空氣，所述流體穿過(guò)該孔進(jìn)入多個(gè)通道并通過(guò)多個(gè)流動(dòng)池，以替代多個(gè)流動(dòng)池中的至少一部分流體。
[0016]額外目的、優(yōu)勢(shì)和新的特征將在以下描述中給出或者在檢閱以下附圖和詳細(xì)說(shuō)明時(shí)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言額外目的、優(yōu)勢(shì)和新的特征會(huì)是顯而易見(jiàn)的。
[0017]附圖簡(jiǎn)述
圖1簡(jiǎn)化方框圖，顯示所述電化學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的不同組件。
[0018]圖2是用于電化學(xué)檢測(cè)的藥筒中所用的傳感器安排的頂視圖。
[0019]圖3是用于電化學(xué)檢測(cè)的藥筒中所用的傳感器安排的另一實(shí)施方案的頂視圖。
[0020]圖4是圖2所示的傳感器安排的分解圖。
[0021]相應(yīng)的參考數(shù)字指示附圖的視圖中相應(yīng)的組件。圖中使用的標(biāo)題不應(yīng)解釋為限制權(quán)利要求書(shū)的范圍。
[0022]發(fā)明詳述
參考附圖，闡明了所述電化學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施方案，該系統(tǒng)在圖1中通常指示為10。當(dāng)與讀取器14可操作性接合時(shí)，電化學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)10提供了在單個(gè)一次性藥筒12上執(zhí)行多個(gè)測(cè)定方案的方式。另外，電化學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)10可包括多個(gè)讀取器14，其與虛擬實(shí)驗(yàn)室16操作性相通，用于在讀取器14和與虛擬實(shí)