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公開番号2025013341
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2024171299,2021532493
出願日2024-09-30,2019-12-09
発明の名称試料のデジタル化のためのマイクロ流体アレイ
出願人コンビナティインコーポレイテッド
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C12Q 1/68 20180101AFI20250117BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】生体試料を処理するためのシステム、方法、およびデバイスを提供する。
【解決手段】デバイスは、流体流路とチャンバを含むマイクロ流体デバイスであり得る。前記流体流路は、チャネルと入口ポートを含む場合があり、および、出口ポートを含まない場合がある。前記入口ポートは、前記チャネルに生体試料を導くように構成され得る。前記チャネルは、前記チャンバと流体連通にあり得る。前記チャンバは、前記チャネルから生体試料の一部を受け取り、および、処理中に生体試料を保持するように構成され得る。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
生体試料を処理するためのマイクロ流体デバイスであって、前記マイクロ流体デバイスは、
チャネルと入口ポートを含む流体流路であって、ここで前記流体流路は、出口ポートを含まず、および、ここで前記入口ポートが前記チャネルへと前記生体試料を含む溶液を導くように構成される、流体流路と、
前記チャネルと流体連通しているチャンバであって、ここで、前記チャンバは前記チャネルから前記溶液の少なくとも一部を受け取り、および前記処理中に、前記溶液の前記少なくとも前記一部を保持するように構成されるチャンバと、を含む、マイクロ流体デバイス。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記チャネルと流体連通している複数のチャンバをさらに含み、ここで前記複数のチャンバは前記チャンバを含む、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項３】
前記チャネルは、第１の端部と第２の端部を含み、およびここで前記第１の端部と前記第２の端部は、単一の入口ポートに接続されることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項４】
前記流体流路は、環状である、請求項３に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項５】
前記チャネルは第１の端部と第２の端部を含み、および、ここで前記第１の端部は、前記入口ポートに接続され、および、前記第２の端部は、異なる入口ポートに接続されることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項６】
前記チャンバは、加圧ガス放出を可能にするように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項７】
前記チャンバは、前記加圧ガス放出を可能にするフィルムまたは膜を含むことを特徴とする、請求項６に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項８】
前記フィルムまたは膜は、ポリマーのフィルムまたは膜であることを特徴とする、請求項７に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項９】
前記ポリマーのフィルムまたは膜は、エラストマーを含まないことを特徴とする、請求項８に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項１０】
前記フィルムまたは膜は、約１００μｍ未満の厚みを有していることを特徴とする、請求項７に記載のマイクロ流体デバイス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
相互参照
本発明は、２０１８年１２月１０日に出願された米国仮特許出願第６２／７７，６１６号の利益を主張し、これは参照によって本明細書に全体的に組み込まれる。
続きを表示（約 2,300 文字）【０００２】
政府の権利の陳述
本発明は、ＮａｔｉｏｎａｌＣａｎｃｅｒＩｎｓｔｉｔｕｔｅによって与えられたＳｍａｌｌＢｕｓｉｎｅｓｓＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈ認可番号１Ｒ４３ＣＡ２２１５９７－０１Ａ１の下で政府の支援を受けて成された。米国政府は本発明に一定の権利を有している。
【背景技術】
【０００３】
マイクロ流体デバイスは、小規模に流体を扱う構造を包含するデバイスである。典型的には、マイクロ流体デバイスはサブミリメートル規模で動作し、マイクロリットル、ナノリットル、またはより少ない量の流体を扱う。マイクロ流体構造の１つの用途は、デジタルポリメラーゼ連鎖反応（ｄＰＣＲ）にある。例えば、複数の区画（ｐａｒｔｉｔｉｏｎ）を備えたマイクロ流体の構造は、ｄＰＣＲのための核酸サンプルを分配する（ｐａｒｔｉｔｉｏｎ）ために用いられ得る。ｄＰＣＲでは、核酸試料は１以下の核酸鋳型が区画内にあるように薄められる場合があり、および、ＰＣＲ反応が各区画において遂行され得る。その核酸鋳型が成功裡にＰＣＲ増幅された区画を数え、その結果にポアソン統計を適用することによって、標的の核酸が定量化される。
【０００４】
ゲノムの研究者および臨床医にとって、ｄＰＣＲは、珍しい突然変異の検出、コピー数多型の定量化、および次世代の配列決定ライブラリの定量化において特に強力である。無細胞ＤＮＡおよびウイルス量の定量化を用いる液体細胞診のための臨床の環境における潜在的な用途はさらに、ｄＰＣＲ技術の価値を上昇させる。
【発明の概要】
【０００５】
生体試料の分析、例えば、核酸を増幅し、および定量することのために役立ち得る方法およびデバイスが本明細書に提供される。本開示は、ｄＰＣＲの使用によって、試料の調製、試料の増幅、および試料の分析を容易にし得る方法、システム、およびデバイスを提供する。試料は、ほんの少ししか、あるいはまったく無駄を出さずに（例えば、０または約０の試料デッドボリューム）、デジタル化または分析され得る。これによって、試料分析、例えば、核酸増幅と定量は、他のシステムおよび方法と比較して、低いコストおよび低い複雑性で、可能となり得る。
【０００６】
一態様では、本開示は、生体試料を処理するためのマイクロ流体デバイスを提供し、該マイクロ流体デバイスは：チャネルと入口ポートを含む流体流路であって、ここで流体流路は、出口ポートを含まず、および、ここで入口ポートは、生体試料を含む溶液をチャネルに導くように構成される、流体流路と、チャネルと流体連通しているチャンバであって、ここで、チャンバは処理中に、チャネルから溶液の少なくとも一部を受け取り、および溶液の少なくとも一部を保持するように構成される、チャンバと、を含む。
【０００７】
いくつかの実施形態では、マイクロ流体デバイスはチャネルと流体連通している複数のチャンバを含み、ここで複数のチャンバはチャンバを含む。いくつかの実施形態では、チャネルは、第１の端部と第２の端部を含み、および、ここで第１の端部と第２の端部は、単一の入口ポートに接続される。いくつかの実施形態では、流体流路は、環状である。いくつかの実施形態では、チャネルは、第１の端部と第２の端部を含み、および、ここで第１の端部は、入口ポートに接続され、および、第２の端部は、異なる入口ポートに接続される。
【０００８】
いくつかの実施形態では、チャンバは、加圧ガス放出を可能にするように構成される。
いくつかの実施形態では、チャンバは、加圧ガス放出を可能にするフィルムまたは膜を含む。いくつかの実施形態では、前記フィルムまたは膜は、ポリマーのフィルムまたは膜である。いくつかの実施形態では、前記ポリマーのフィルムまたは膜は、エラストマーを含まない。いくつかの実施形態では、前記フィルムまたは膜は、約１００μｍ未満の厚みを有する。いくつかの実施形態では、前記厚みは約５０μｍ未満である。いくつかの実施形態では、前記フィルムまたは膜は、液体に対して実質的に不浸透性である。
【０００９】
いくつかの実施形態では、流体流路またはチャンバは弁を含まない。いくつかの実施形態では、チャンバの容積は約２５０ピコリットル以下である。いくつかの実施形態では、チャンバの容積は約５００ピコリットル以下である。いくつかの実施形態では、チャンバは、約２５０μｍ以下の断面寸法を有する。いくつかの実施形態では、チャンバは、約２５０μｍ以下の深さを有する。いくつかの実施形態では、マイクロ流体デバイスは、チャネルとチャンバの間で配置された吸い上げ開口部をさらに含み、ここで吸い上げ開口部は、チャネルとチャンバの間で流体連通を提供するように構成される。
【００１０】
他の態様では、本開示は、生体試料を処理するための方法を提供し、該方法は：デバイスであって、（ｉ）チャネルと入口ポートを含む流体流路であって、出口ポートを含まない、流体流路と、（ｉｉ）チャネルと流体連通しているチャンバと、を含むデバイスを提供する工程と、入口ポートからチャネルに生体試料を含む溶液を導く工程と、チャネルからチャンバに溶液の少なくとも一部を導く工程であって、処理の間、チャンバは溶液の少なくとも一部を保持する、工程と、を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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