本發(fā)明大體來(lái)說(shuō)涉及改進(jìn)的測(cè)序裝置。

背景技術(shù)：

生物和醫(yī)療研究日益轉(zhuǎn)向用于增強(qiáng)生物研究和醫(yī)學(xué)的測(cè)序。舉例來(lái)說(shuō)，生物學(xué)家和動(dòng)物學(xué)家正轉(zhuǎn)向用以研究動(dòng)物的遷移、物質(zhì)的演變和特性的來(lái)源的測(cè)序。醫(yī)療團(tuán)體轉(zhuǎn)向用于研究疾病的起因、對(duì)藥物的敏感度和感染的起因的測(cè)序。但測(cè)序歷史上一直是一項(xiàng)昂貴的任務(wù)，因此限制了將其付諸實(shí)踐。

附圖說(shuō)明

通過(guò)參考附圖，可更好地理解本發(fā)明，并且使所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚其眾多特征和優(yōu)點(diǎn)。

圖1包含實(shí)例測(cè)序儀器的說(shuō)明。

圖2包含實(shí)例測(cè)序儀器的示意圖。

圖3包含實(shí)例測(cè)序儀器的示意圖。

圖4為描述示范性反應(yīng)劑儲(chǔ)存設(shè)備的透視圖。

圖5為描述實(shí)例容器的透視圖。

圖6為描述實(shí)例容器的橫截面透視圖。

圖7為描述實(shí)例容器的分解示意圖。

圖8為描述實(shí)例容器的詳細(xì)透視圖。

圖9為描述示范性反應(yīng)劑儲(chǔ)存設(shè)備的透視圖。

圖10為描述實(shí)例容器的透視圖。

圖11為描述實(shí)例容器的橫截面透視圖。

圖12、圖13、圖14、圖15和圖16包含用于圍封一或多個(gè)圍封體的示范性匣體的說(shuō)明。

圖17和圖18說(shuō)明實(shí)例方法的示意圖。

圖19為描述實(shí)例閥的分解示意圖。

圖20為描述實(shí)例閥的橫截面示意圖。

圖21為描述實(shí)例閥的橫截面示意圖。

圖22為描述實(shí)例閥的橫截面示意圖。

圖23和圖24包含實(shí)例歧管和匣體的說(shuō)明。

圖25包含實(shí)例流體回路的說(shuō)明。

圖26包含用于制備反應(yīng)劑溶液的實(shí)例方法的流程圖。

圖27包含用于測(cè)量分析物的實(shí)例方法的流程圖。

圖28包含用于制備反應(yīng)劑匣體的實(shí)例方法的流程圖。

在不同圖式中使用相同參考符號(hào)指示相似或相同的項(xiàng)目。

具體實(shí)施方式

在一示范性實(shí)施例中，一種測(cè)序系統(tǒng)包含用以接納半導(dǎo)體測(cè)序芯片和實(shí)行產(chǎn)生基底序列的識(shí)別的過(guò)程的儀器。確切地說(shuō)，所述儀器可接納反應(yīng)劑匣體、清洗溶液和半導(dǎo)體測(cè)序芯片。所述儀器可包含用戶(hù)接口，例如觸摸屏用戶(hù)接口，且可包含計(jì)算電路和控制器以控制反應(yīng)劑和清洗溶液到半導(dǎo)體測(cè)序芯片的遞送，以及來(lái)自半導(dǎo)體測(cè)序芯片的數(shù)據(jù)的獲取以促進(jìn)所述基底序列的識(shí)別。

示范性?xún)x器包含反應(yīng)劑匣體容座、用于接納清洗緩沖劑匣體的另一容座，和用于接納半導(dǎo)體測(cè)序芯片的芯片夾具。此外，所述儀器包含觸摸屏用戶(hù)接口。此儀器提供有限的測(cè)序器觸摸點(diǎn)、無(wú)壓縮氣體利用(實(shí)際上利用閉合泵-驅(qū)動(dòng)系統(tǒng))、無(wú)高質(zhì)量水利用、容易操作(包含直觀的圖形用戶(hù)接口、即插即用消費(fèi)品等)、快速單天運(yùn)行時(shí)間、用于主要數(shù)據(jù)分析的集成機(jī)載計(jì)算、僅研究用(RUO)或診斷模式(Dx)中的雙模操作、小桌面占用面積、可縮放性(用于不同性能水平的可升級(jí)底盤(pán))或低成本，或其任何組合。

確切地說(shuō)，所述儀器可包含用于提供內(nèi)部產(chǎn)生的氣體壓力的壓縮器。反應(yīng)劑可提供于預(yù)裝載匣體中以限制用戶(hù)與反應(yīng)劑制備的交互。類(lèi)似地，可例如在匣體內(nèi)提供清洗溶液作為即插即用清洗溶液。在一實(shí)例中，清洗溶液的pH可使用固態(tài)緩沖劑而變穩(wěn)定。

可例如使用動(dòng)態(tài)流量控制使用夾捏閥調(diào)整器來(lái)控制系統(tǒng)內(nèi)反應(yīng)劑的流動(dòng)速率。所述系統(tǒng)還可包含執(zhí)行自動(dòng)運(yùn)行后清洗的清潔溶液。所述儀器可包含用于處理從半導(dǎo)體測(cè)序芯片接收的數(shù)據(jù)的內(nèi)部服務(wù)器?？商娲鼗蚋郊拥?，所述系統(tǒng)可提供輸出數(shù)據(jù)端口以連接外部服務(wù)器用于處理數(shù)據(jù)。此外，內(nèi)部計(jì)算系統(tǒng)可為可配置和可升級(jí)的。

所述系統(tǒng)可使用內(nèi)部氣體供應(yīng)利用壓力驅(qū)動(dòng)液流，而不使用外部氣體供應(yīng)。確切地說(shuō)，反應(yīng)劑匣體系統(tǒng)可在單獨(dú)圍封體或袋子內(nèi)利用液體或凍干核苷酸?？赏ㄟ^(guò)對(duì)袋子外部的腔室加壓且使來(lái)自袋子的空氣作為廢料流出而排出圍封體內(nèi)的任何初始空氣含量。清洗溶液可施加到袋子中。殘余氣泡可升高到頂部且可作為廢料凈化出去。通過(guò)對(duì)袋子外部的腔室進(jìn)行加壓和快速減壓從而致使袋子中的液體加壓和減壓來(lái)實(shí)現(xiàn)混合。液體或凍干核苷酸包含在混合器(反應(yīng)劑容器)內(nèi)，混合器響應(yīng)于減壓而排出包含核苷酸的溶液，從而致使袋子內(nèi)核苷酸的混合。

隨著外部氣體壓力施加到袋子圍封體，內(nèi)部清洗溶液流動(dòng)到混合器中，且混合器內(nèi)的內(nèi)部可壓縮體積壓縮。當(dāng)袋子外部的氣體壓力快速釋放時(shí)，可壓縮體積內(nèi)充填的壓力迫使清洗溶液經(jīng)由噴嘴以高速度離開(kāi)，從而使袋子內(nèi)的包含核苷酸的液體混合。

當(dāng)經(jīng)由半導(dǎo)體測(cè)序芯片的流動(dòng)池施加流時(shí)，可通過(guò)利用夾捏流量調(diào)整器(夾捏閥調(diào)整器)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)流量控制。此動(dòng)態(tài)流量控制減少電阻管道線(xiàn)圈的使用且減小堵塞的可能性。流動(dòng)速率可為可編程的且可通過(guò)調(diào)整夾捏流量調(diào)整器內(nèi)的控制壓力來(lái)調(diào)整。

所述系統(tǒng)可利用固態(tài)緩沖系統(tǒng)，例如陶瓷緩沖系統(tǒng)(例如粒子二氧化鈦)。清洗溶液反應(yīng)劑可提供于容易混合的單次使用瓶中。所述溶液可包含固態(tài)緩沖劑，消除自動(dòng)pH例程，且提供長(zhǎng)期pH穩(wěn)定性。粒子二氧化鈦可容易地被過(guò)濾器限制于瓶，因此將粒子限制在系統(tǒng)內(nèi)。此外，初級(jí)清洗瓶可利用具有對(duì)氣體的低滲透率且因此對(duì)酸化CO₂的低滲透率的封裝。所述容器還可隨CO₂吸收劑包一起運(yùn)送，以進(jìn)一步限制到二氧化碳的暴露。

半導(dǎo)體測(cè)序芯片可接納在芯片夾具中，芯片夾具將芯片裝載在系統(tǒng)中且將芯片連接到流體系統(tǒng)。芯片夾具可包含集成魷魚(yú)閥歧管且移除管道連接。芯片夾具可進(jìn)一步包含參考電極、集成芯片溫度控制和集成歧管加熱。

所述儀器可進(jìn)一步依賴(lài)于反應(yīng)劑匣體，從而限制用戶(hù)的接觸和處理。裝載簡(jiǎn)單的匣體，且其包含五個(gè)容器或圍封體(用于核苷酸和珠粒尋找或pH調(diào)整反應(yīng)劑)。所述匣體還可包含充填端口以利用例如連接到反應(yīng)劑匣體的歧管上的排氣閥對(duì)匣體進(jìn)行快速加壓/減壓。任選地，靜止子施加在排氣裝置上以減少與對(duì)匣體快速減壓相關(guān)聯(lián)的噪聲。

所述儀器進(jìn)一步包含可縮放且可配置的電子器件。確切地說(shuō)，計(jì)算能力和存儲(chǔ)器可交換。所述系統(tǒng)可進(jìn)一步包含對(duì)于(例如)半導(dǎo)體測(cè)序芯片或匣體上的RFID標(biāo)簽的支持。

示范性反應(yīng)劑匣體可包含用于不同核苷酸溶液和珠粒尋找或pH調(diào)整溶液的彩色譯碼端口。此外，反應(yīng)劑匣體可包含用于CO₂洗滌器的輸入和輸出端口。所述匣體還可具備識(shí)別(例如)批次號(hào)和到期日期的RFID標(biāo)簽。

所述匣體可包含反應(yīng)劑容器被施加到或CO₂洗滌器被插入到的個(gè)體腔室。反應(yīng)劑容器經(jīng)由匣體封蓋插入到緊固到匣體內(nèi)的封蓋的反應(yīng)劑袋或圍封體中。

針對(duì)示范性反應(yīng)劑匣體制造，將配件施加到袋中，例如包含低密度聚乙烯/聚對(duì)苯二甲酸亞乙酯膜。匣體基底、封蓋、端口墊圈和其它部分隨后組裝：將袋施加到封蓋、隨后將封蓋施加到基底，以及將墊圈插入到封蓋中。反應(yīng)劑容器包含泡沫部件插入到的混合器主體?；旌掀髅笔┘拥交旌掀髦黧w。在一實(shí)例中，混合器帽可包含凍干反應(yīng)劑或液體反應(yīng)劑。在另一實(shí)例中，反應(yīng)劑可冷凍或儲(chǔ)存在多孔陶瓷或聚合泡沫內(nèi)。組裝的反應(yīng)劑混合器和洗滌器可隨后施加到反應(yīng)劑匣體組合件。RFID標(biāo)簽可施加到匣體，且所述匣體可裝箱并儲(chǔ)存以供裝運(yùn)。

反應(yīng)劑可以?xún)龈尚问交蚶鋬鲆后w形式施加到混合器或匣體中。在一實(shí)例中，凍干核苷酸球粒可形成且接著插入到混合器中。在另一實(shí)例中，核苷酸可干燥到集成到“蟲(chóng)”(bug)混合器中的濾紙上。在另一實(shí)例中，核苷酸可直接干燥到可壓縮泡沫上或混合器(反應(yīng)劑容器)的封蓋(第二部分)內(nèi)。

在一實(shí)例中，圖1包含用于測(cè)序的示范性?xún)x器100的說(shuō)明。儀器100可包含用以接納緩沖溶液104的容器的連接器、用以接納測(cè)序裝置的夾具106、和用以接納反應(yīng)劑匣體102的歧管。此外，測(cè)序儀器100包含計(jì)算電路以控制流體流動(dòng)、從測(cè)序裝置的數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)的解釋、和用戶(hù)接口108。在特定實(shí)例中，測(cè)序裝置為pH或離子敏感裝置，例如包含多個(gè)離子敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管(ISFET)。

在特定實(shí)例中，測(cè)序儀器包含用以控制系統(tǒng)內(nèi)的流體流動(dòng)的電路。在圖2中說(shuō)明的一實(shí)例中，儀器200包含到匣體202的連接。反應(yīng)劑可從匣體202經(jīng)由流體回路204流動(dòng)到測(cè)序裝置206。通過(guò)流體回路204的流體可任選地導(dǎo)向廢料容器212或經(jīng)由測(cè)序裝置206穿過(guò)夾捏流量調(diào)整器208或230到達(dá)廢料容器210。在替代實(shí)例中，單一廢料容器可替代廢料容器210或212。圖12-16中說(shuō)明匣體202的示范性實(shí)施例。圖19-22說(shuō)明夾捏流量調(diào)整器的示范性實(shí)施例。圖3和圖25中說(shuō)明示范性流體回路。

如下文進(jìn)一步描述，容器226中的溶液(例如緩沖溶液)可流動(dòng)穿過(guò)閥228且用于制備反應(yīng)劑圍封體214中的反應(yīng)劑溶液。反應(yīng)劑溶液214可選擇性地流動(dòng)到流體回路204且流動(dòng)到測(cè)序裝置206或廢料容器210或212。溶液容器226中的溶液可任選地流動(dòng)穿過(guò)閥232到達(dá)流體回路204，且可充當(dāng)清洗溶液，清洗流體回路204和任選地來(lái)自反應(yīng)劑溶液的反應(yīng)劑的測(cè)序裝置206。溶液容器226中的緩沖溶液可任選地在系統(tǒng)中泵送?？商娲兀彌_溶液可由(例如)使用空氣穿經(jīng)入口234供應(yīng)的壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)。

在一實(shí)例中，系統(tǒng)200可包含壓縮器216，其壓縮氣體或空氣以流動(dòng)穿過(guò)任選地包含在反應(yīng)劑匣體202中的洗滌器匣體220。舉例來(lái)說(shuō)，洗滌器匣體220可包含例如堿石灰等組分以從空氣移除二氧化碳。容座218可用于儲(chǔ)存經(jīng)加壓空氣并將其供應(yīng)到系統(tǒng)。舉例來(lái)說(shuō)，經(jīng)加壓空氣可用于對(duì)溶液容器226加壓。在另一實(shí)例中，經(jīng)加壓空氣可供應(yīng)到匣體202的腔以對(duì)反應(yīng)劑圍封體214加壓，且選擇性地經(jīng)由閥222驅(qū)動(dòng)反應(yīng)劑溶液到達(dá)流體回路204。在另一實(shí)例中，來(lái)自容座218的壓縮空氣可用于經(jīng)由閥224清潔流體回路204。經(jīng)加壓空氣可將流體回路204內(nèi)的剩余液體驅(qū)動(dòng)到廢料容器212，經(jīng)由測(cè)序裝置206到達(dá)廢料容器210，或經(jīng)由閥222回到反應(yīng)劑圍封體214。

圖3包含流體回路的更詳細(xì)實(shí)施例的說(shuō)明。圖3圖解說(shuō)明采用圍封體614的系統(tǒng)，圍封體614是(例如)用于實(shí)行基于pH的核酸測(cè)序的反應(yīng)劑儲(chǔ)層。設(shè)備的每一電子傳感器產(chǎn)生輸出信號(hào)。流體回路準(zhǔn)許將多個(gè)反應(yīng)劑遞送到反應(yīng)腔室。

在圖3中，所述系統(tǒng)包含連接到反應(yīng)劑儲(chǔ)層614、連接到廢料儲(chǔ)層620且通過(guò)流體路徑632連接到生物傳感器634的流體回路602，流體路徑632將流體節(jié)點(diǎn)630連接到生物傳感器634的入口638以實(shí)現(xiàn)流體連通。來(lái)自?xún)?chǔ)層614的經(jīng)制備和混合的反應(yīng)劑溶液可通過(guò)多種方法(包含壓力、泵(例如注射泵)、重力供給等等)驅(qū)動(dòng)到流體回路602，且通過(guò)閥650的控制來(lái)選擇。來(lái)自流體回路602的反應(yīng)劑可驅(qū)動(dòng)到廢料容器620和636?？刂葡到y(tǒng)618包含用于閥650的控制器，其產(chǎn)生用于經(jīng)由電連接616打開(kāi)和閉合的信號(hào)。

控制系統(tǒng)618還包含用于系統(tǒng)的其它組件(例如通過(guò)電連接622連接到其的清洗溶液閥624，和參考電極628)的控制器。控制系統(tǒng)618還可包含用于生物傳感器634的控制和數(shù)據(jù)獲取功能。在一個(gè)操作模式中，流體回路602在控制系統(tǒng)618的編程控制下將選定反應(yīng)劑序列1、2、3、4或5遞送到生物傳感器634，使得在選定反應(yīng)劑流之間，流體回路602用清洗溶液626進(jìn)行預(yù)充和清洗，生物傳感器634用清洗溶液626進(jìn)行清洗。進(jìn)入生物傳感器634的流體經(jīng)由出口640退出，且沉積在廢料容器636中。類(lèi)似設(shè)置可用于例如具有光電二極管或CCD相機(jī)的光學(xué)測(cè)序系統(tǒng)。

在特定實(shí)例中，清洗溶液626可為包含固體緩沖劑粒子的緩沖懸浮液?？稍诰彌_劑懸浮液(清洗溶液)進(jìn)入流體回路602或傳感器634之前使用過(guò)濾器660對(duì)其進(jìn)行過(guò)濾。在另一實(shí)例中，緩沖懸浮液可經(jīng)由過(guò)濾器662施加到反應(yīng)劑儲(chǔ)層614從而從反應(yīng)劑儲(chǔ)層內(nèi)的反應(yīng)劑濃縮液形成反應(yīng)劑溶液。可替代地，過(guò)濾器660和662可為相同過(guò)濾器。在一實(shí)例中，反應(yīng)劑濃縮液為液體濃縮液。在另一實(shí)例中，反應(yīng)劑濃縮液為干燥濃縮液，例如凍干反應(yīng)劑(例如，凍干核苷酸)?？商娲?，所說(shuō)明的過(guò)濾器660和662可組合。在另一實(shí)例中，過(guò)濾器可位于反應(yīng)劑儲(chǔ)層614的下游，例如反應(yīng)劑儲(chǔ)層614與閥650之間。

圖4為描述示范性反應(yīng)劑儲(chǔ)存設(shè)備1100的透視圖。在一實(shí)例中，反應(yīng)劑儲(chǔ)存設(shè)備100可包含圍封體1110。容器1120安置在圍封體1110內(nèi)。在一實(shí)例中，圍封體1110可為柔性圍封體。柔性圍封體(例如可密封柔性袋圍封體)可通過(guò)在外部施加壓力(例如通過(guò)將加壓氣體施加到柔性圍封體的外表面)而加壓和減壓?？商娲兀瑖怏w可為剛性使得外部施加的氣體壓力不容易轉(zhuǎn)變?yōu)閲怏w1110內(nèi)流體的壓力。

反應(yīng)劑儲(chǔ)存設(shè)備1100還可包含流體端口1130，其耦合到附接到圍封體1110的配件1160以提供對(duì)圍封體1110的內(nèi)部的流體訪(fǎng)問(wèn)。流體端口1130可耦合到配件1160以在容器1120插入之后密封圍封體1110使其與外部環(huán)境隔離。圍封體1110可(例如)熱電密封到自身和配件1160，由流體端口1130以其它方式密封的情況除外。

容器1120可包含一或多個(gè)臂1140和凸緣1150。臂1140可將容器1120定位在圍封體1110內(nèi)，例如大致居中，以使反應(yīng)劑在圍封體1100內(nèi)均勻分散?？商峁┩咕?150以實(shí)現(xiàn)容器1120的方便的組裝。在一實(shí)例中，臂1140為柔性的。舉例來(lái)說(shuō)，臂1140可以由電線(xiàn)或聚合材料形成?？商娲?，臂1140可為剛性的。可替代地，臂1140和凸緣1150不限于圖4中說(shuō)明的那些，且可包含將容器定位在圍封體1110內(nèi)的預(yù)定位置或定向內(nèi)的結(jié)構(gòu)。容器1120可直接或間接連接到流體端口1130，或者定位成距流體端口1130合適的距離(如圖4中展示)。包含圍封體1110和容器1120的密封圍封體1100提供容器1120內(nèi)的反應(yīng)劑的簡(jiǎn)化儲(chǔ)存和運(yùn)輸。

圖5為描述實(shí)例容器1200的透視圖。容器1200可包含第一部分1210和耦合到第一部分1210的第二部分1220。例如任選的可壓縮部件等元件和反應(yīng)劑可在將第一部分1210連接到第二部分1220之前插入在容器1200內(nèi)。在一實(shí)例中，第二部分1220可為一帽，其在第一部分1210的一部分上方滑動(dòng)或以其它方式覆蓋第一部分1210的一部分從而形成內(nèi)部腔。在另一實(shí)例中，第二部分1220可為滑動(dòng)到第一部分1210中的插入件。第二部分1220可通過(guò)任何合適的附接機(jī)構(gòu)而連接到第一部分1210，包含將第二部分1220擰緊到第一部分1210上或反之亦然、鎖定機(jī)構(gòu)、粘合劑或任何其它合適的附接機(jī)構(gòu)。

在一實(shí)例中，內(nèi)部腔限定可壓縮體積。所述可壓縮體積響應(yīng)于流體壓力而壓縮，且并不耗散或離開(kāi)容器1200的內(nèi)部腔?？蓧嚎s體積可包含可壓縮氣體體積或可為可壓縮部件，例如彈性聚合物或泡沫。

容器1200可限定通路1230，從而提供容器1200的內(nèi)部腔與容器1200的外部之間的流體連通。在一實(shí)例中，一或多個(gè)通路1230可限定為穿過(guò)到內(nèi)部腔。此些通路1230可鉆鑿穿過(guò)容器1200的第一或第二部分。在另一實(shí)例中，第二部分1220可包含通路1230或可包含延伸超出在其處第二部分1220接合第一部分1210的區(qū)的縫隙，因此形成通路1230。

一或多個(gè)臂1240可耦合到第一部分1210以將容器1200按需要定位在圍封體內(nèi)。凸緣1250可耦合到第二部分1220以輔助將第二部分1220施加到第一部分1210或?qū)⑷萜?200定位成遠(yuǎn)離圍封體的底部。

圖6為描述實(shí)例容器1300的橫截面透視圖。容器1300限定內(nèi)部腔1320且限定通路1330，從而在內(nèi)部腔1320與容器1300的外部之間提供流體連通。通路1330可鉆鑿穿過(guò)容器1300。在另一實(shí)例中，帽或插入件可包含延伸超出接合容器1300的區(qū)且形成通路1330的縫隙。容器1300可包含第一部分1310和耦合到第一部分1310的第二部分1350，這允許將例如可壓縮部件1340等元件和反應(yīng)劑插入到容器1300的內(nèi)部腔1320中。

內(nèi)部腔1320限定可壓縮體積?？蓧嚎s體積為響應(yīng)于壓力壓縮以與所述壓力匹配的體積，且可響應(yīng)于減壓而擴(kuò)展，從而提供針對(duì)流體壓力的反作用力。在一實(shí)例中，可壓縮體積包含可壓縮氣體，其壓縮以與進(jìn)入內(nèi)部體積的流體的壓力匹配而不耗散或退出內(nèi)部腔，且響應(yīng)于流體的減壓而推動(dòng)流體離開(kāi)內(nèi)部腔1320。任選地，可壓縮體積可包含可壓縮部件1340。可壓縮部件1340可在加壓下壓縮，且在減壓后大體上返回到其先前形狀。舉例來(lái)說(shuō)，可壓縮部件1340可為泡沫材料。確切地說(shuō)，可壓縮部件1340可為彈性材料的閉孔泡沫。在一實(shí)例中，可壓縮部件可包含聚氨酯泡沫。

在一實(shí)例中，反應(yīng)劑可安置在第二部分1350內(nèi)。反應(yīng)劑可為凍干核苷酸或其類(lèi)似物。在另一實(shí)例中，反應(yīng)劑為多孔金屬、陶瓷或類(lèi)似于聚合海綿的材料或玻璃料上吸收的溶液。任選地，反應(yīng)劑溶液可被冷凍。在替代實(shí)例中，反應(yīng)劑可包含pH調(diào)整反應(yīng)劑，例如酸或堿。

一或多個(gè)臂1360可耦合到第一部分1310以將容器1300按需要定位在圍封體內(nèi)。凸緣1370或其它合適的附件可耦合到第二部分1350以輔助使第二部分1350與第一部分1310接合或?qū)⑷萜?300定位在圍封體內(nèi)。

圖7為描述實(shí)例容器1400的分解示意圖。容器1400可包含第一部分1410和耦合到第一部分1410的第二部分1420(例如，插入件)，從而允許例如任選可壓縮部件1430等元件插入在容器1400內(nèi)。第二部分1420可通過(guò)滑動(dòng)或擰緊到第一部分1410而緊固到第一部分1410。一或多個(gè)柔性臂1440可耦合到第一部分1410以將容器1400定位在圍封體內(nèi)。凸緣1450可耦合到第二部分1420以輔助接合第二部分1420和第一部分1410或?qū)⑷萜?400定位在圍封體內(nèi)。

在一實(shí)例中，第二部分1420可限定一或多個(gè)縫隙1460。第一部分1410和第二部分1420可接合以便使所述一或多個(gè)縫隙1460的一部分保持暴露，從而在容器1400的內(nèi)部腔與容器1400的外部之間提供一或多個(gè)通路。

圖8為描述實(shí)例容器1500的詳細(xì)透視圖。容器1500的詳細(xì)視圖可限定通路1510，其在容器1500的內(nèi)部腔與容器1500的外部之間提供流體連通。容器1500的端部包含用以接納插入件1540的配件1530。插入件1540包含當(dāng)插入件1540施加到配件時(shí)不被覆蓋的孔或縫隙，從而形成通路1510。可替代地，插入件1540可包含用于提供到配件1530的流體連通的孔、凹口、篩網(wǎng)、孔隙或任何其它合適的特征。凸緣1520可耦合到容器1500以允許當(dāng)插入件1540施加到配件1530時(shí)對(duì)插入件1540的控制，且將容器定位在圍封體內(nèi)。

圖9為描述示范性反應(yīng)劑儲(chǔ)存設(shè)備1600的透視圖。反應(yīng)劑儲(chǔ)存設(shè)備1600包含圍封體1610。容器1620安置在圍封體1610內(nèi)。圍封體1610可為如上文所描述的柔性圍封體。舉例來(lái)說(shuō)，柔性圍封體可為可密封柔性袋圍封體，其可在外部經(jīng)由流體壓力或氣體壓力而加壓和減壓?？商娲?，圍封體1610可為剛性圍封體。圍封體1610可以密封方式接合密封件結(jié)構(gòu)1670，例如配件，其具有孔1680(例如中央孔)。容器1620可耦合到臂1640，臂1640可耦合到流體端口1630，且經(jīng)由配件1670的孔1680插入。

流體端口1630經(jīng)由孔1680提供到圍封體1610的內(nèi)部的流體訪(fǎng)問(wèn)。流體端口1630可在插入容器1620之后從外部環(huán)境耦合到反應(yīng)劑儲(chǔ)存設(shè)備1600的密封件結(jié)構(gòu)或配件1670。臂1640將容器1620耦合到流體端口1630以將容器1620(例如)大致定位在圍封體1610內(nèi)居中以使反應(yīng)劑在圍封體1610內(nèi)均勻分散。臂1640、容器1620和流體端口1630可為單一集成件。在一實(shí)例中，流體流動(dòng)穿過(guò)流體端口1630且穿過(guò)配件1670的孔1680進(jìn)入圍封體1610(任選地沿著臂1640)。臂1640可在含或不含凸緣1650的情況下定位容器1620。

圖10為描述實(shí)例容器1700的透視圖。容器1700可包含第一部分1710和耦合到第一部分1710的第二部分1720，從而允許例如任選可壓縮部件等元件插入在容器1700內(nèi)。流體端口1730耦合到容器1700，且提供到容器1700插入到的圍封體的流體訪(fǎng)問(wèn)。臂1740可耦合第一部分1710和流體端口1730以將容器1700定位在圍封體內(nèi)。

在一實(shí)例中，第二部分1720為用以接合第一部分1710的插入件。在另一實(shí)例中，第二部分1720形成一帽，以覆蓋第一部分1710的端部。流體可流動(dòng)穿過(guò)端口1730的開(kāi)口1770且沿著臂1740到達(dá)開(kāi)口1760。流體端口可包含墊圈以促進(jìn)密封。凸緣1750可耦合到第二部分1720。

圖11為描述實(shí)例容器1800的橫截面透視圖。容器1800限定內(nèi)部腔1820且限定通路1830，從而在內(nèi)部腔1820與容器1800的外部之間提供流體連通。容器1800可包含第一部分1810和耦合到第一部分1810的第二部分1850，從而限定可壓縮體積。在一實(shí)例中，例如可壓縮部件1840等元件和反應(yīng)劑可插入到容器1800的內(nèi)部腔1820中。

在一實(shí)例中，第二部分1850為一帽，以施加在第一部分1810的端部上方。在另一實(shí)例中，第二部分1850為插入件以施加到第一部分1810的配件。在一實(shí)例中，通路1830形成于第二部分1850中，例如作為孔或縫隙。

反應(yīng)劑可安置在第二部分1850內(nèi)。反應(yīng)劑可為凍干核苷酸或其類(lèi)似物。在另一實(shí)例中，反應(yīng)劑可為由多孔金屬、陶瓷或聚合海綿或玻璃料吸收的核苷酸溶液。在另一實(shí)例中，反應(yīng)劑可被冷凍。在另一實(shí)例中，反應(yīng)劑可包含pH-調(diào)整反應(yīng)劑，例如酸或堿。

流體端口1860耦合到容器1800，且提供到其中插入容器1800的圍封體的流體訪(fǎng)問(wèn)。舉例來(lái)說(shuō)，進(jìn)入開(kāi)口1890的流體可通過(guò)通路1895且到達(dá)圍封體中。臂1840可耦合到第一部分1810和流體端口1860。凸緣1880可耦合到第二部分1850以將容器1800也定位在圍封體內(nèi)。

反應(yīng)劑儲(chǔ)存設(shè)備可插入到具有腔的中箱體或匣體中。在一實(shí)例中，壓力可在腔內(nèi)變化以改變?nèi)嵝試怏w內(nèi)液體的壓力，且因此，影響容器內(nèi)的壓力。可替代地，可經(jīng)由開(kāi)口1890且在圍封體的內(nèi)部施加壓力。在一實(shí)例中，圍封體中的一或多者可并入到箱體中。所述箱體可限定一或多個(gè)壓力腔室，其中可施加壓力和從圍封體減輕壓力。

在圖12中說(shuō)明的特定實(shí)例中，匣體或箱體1900包含封蓋1902和主體1904。封蓋1902可接納插入到柔性圍封體中的容器的流體端口(1906、1908、1910、1912或1914)。容器可包含不同反應(yīng)劑。舉例來(lái)說(shuō)，每一容器可包含核苷酸或可包含pH-調(diào)整反應(yīng)劑。封蓋1902還可包含用于提供加壓氣體或緩解壓力的端口1916，從而控制圍封體中的每一者外部的壓力且借此控制圍封體內(nèi)的壓力。基底1904和封蓋1902的壁可經(jīng)配置以準(zhǔn)許(例如)用加壓氣體或空氣對(duì)匣體1900內(nèi)的腔加壓。在一實(shí)例中，匣體1900可用條碼或射頻識(shí)別(RFID)標(biāo)簽標(biāo)記。

如圖12和圖13中所說(shuō)明，封蓋1902可包含用于經(jīng)由洗滌器匣體施加氣體或空氣的訪(fǎng)問(wèn)端口1918和1920。確切地說(shuō)，系統(tǒng)可利用外部空氣，經(jīng)由端口1918施加外部空氣且經(jīng)由端口1920接收清潔的氣體或空氣。確切地說(shuō)，洗滌器匣體可包含用于俘獲二氧化碳或水的吸收劑材料。二氧化碳可從空氣移除以防止當(dāng)二氧化碳擴(kuò)散到圍封體中時(shí)或當(dāng)系統(tǒng)的其它部分中使用空氣時(shí)發(fā)生液體組分的酸化。

在另一實(shí)例中，封蓋1902還可包含對(duì)準(zhǔn)特征1924或1926。此些對(duì)準(zhǔn)特征可用于使到端口(1906、1908、1910、1912、1914、1916、1918或1920)的訪(fǎng)問(wèn)與歧管對(duì)準(zhǔn)以限制對(duì)歧管的損壞或?qū)崿F(xiàn)歧管與箱體1900之間的適當(dāng)接合。

如圖14、圖15和圖16中所說(shuō)明，主體1904可限定其中放置每一圍封體2128以及插入核苷酸容器2130的個(gè)體腔2126。在一實(shí)例中，每一圍封體2128安置在個(gè)體腔2126內(nèi)，且每一容器2130經(jīng)由封蓋1902施加，從而在容器2130的流體端口處接合封蓋1902。圍封體2128的配件2134可接合封蓋1902。

封蓋1902可限定提供加壓氣體輸入端口1916與腔2126中的每一者之間的通信的頂部空間?？商娲?，腔可為開(kāi)放腔(無(wú)個(gè)體化腔2126)且提供單一腔，加壓氣體可施加到其中以將壓力施加到圍封體2128。如圖15中所說(shuō)明，主體1904可包含腔室2232以接納洗滌器匣體(例如)用于從空氣中移除二氧化碳。

在俯視圖中，如圖16中所說(shuō)明，主體1904包含個(gè)體化腔2126。此外，主體可包含密封件結(jié)構(gòu)2340以使洗滌器匣體輸入和輸出與主體1904的其余部分的壓力隔離。此外，可利用內(nèi)部密封件2342使進(jìn)入洗滌器匣體的空氣的輸入壓力與離開(kāi)洗滌器匣體的空氣的輸出壓力隔離。此外，主體1904可包含密封件結(jié)構(gòu)2344以接合封蓋1902上的相對(duì)密封件結(jié)構(gòu)以提供包含可經(jīng)加壓或減壓的腔的隔離的內(nèi)部空間。

所述容器可包含核苷酸反應(yīng)劑或其它反應(yīng)劑。確切地說(shuō)，匣體系統(tǒng)內(nèi)的個(gè)體容器可包含四個(gè)核苷酸中的一者。所述系統(tǒng)還可包含含有pH-調(diào)整反應(yīng)劑的圍封體內(nèi)的容器。在特定實(shí)例中，匣體包含并入有四個(gè)核苷酸(A、G、C或T)中的每一者的容器和圍封體，和任選地pH-調(diào)整反應(yīng)劑容器。在一實(shí)例中，反應(yīng)劑呈干燥形式。舉例來(lái)說(shuō)，凍干核苷酸可儲(chǔ)存在容器內(nèi)。在另一實(shí)例中，反應(yīng)劑溶液可在多孔金屬、陶瓷或類(lèi)似于聚合海綿的材料或玻璃料內(nèi)吸收。在另一實(shí)例中，反應(yīng)劑溶液可在容器內(nèi)或反應(yīng)劑溶液被吸收到的類(lèi)似于多孔海綿的材料內(nèi)冷凍。

可應(yīng)用本文中所描述的圍封體來(lái)制備反應(yīng)劑溶液。圍封體的組裝包含將容器插入到圍封體中，以及利用流體端口將容器密封在圍封體內(nèi)。一或多個(gè)圍封體可進(jìn)一步緊固到一定體積的箱體，其中所述箱體包含用于將外部氣體壓力提供到緊固的圍封體的氣體端口。圍封體可作為最后組裝步驟或剛好在混合之前的點(diǎn)處插入到箱體中，這提供反應(yīng)劑的選擇的靈活性。

可替代地，圍封體可在插入包含反應(yīng)劑的容器之前緊固到封蓋。反應(yīng)劑容器可經(jīng)由封蓋插入，且容器的流體端口可接合封蓋。封蓋可在將圍封體緊固到封蓋之后或在經(jīng)由封蓋將容器插入到圍封體中之后緊固到基底。

通過(guò)經(jīng)由氣體端口增加和減小箱體體積的氣體壓力來(lái)控制圍封體內(nèi)流體的加壓和減壓。

一種用于制備反應(yīng)劑溶液的方法包含經(jīng)由圍封體(包含容器和反應(yīng)劑)的流體端口用預(yù)定量的流體填充所述圍封體(例如本文中所描述的圍封體中的任一者)。圍封體內(nèi)的流體隨后經(jīng)加壓使得流體經(jīng)由容器的通路流動(dòng)到容器的內(nèi)部腔中。所述流體可直接經(jīng)由端口加壓。在另一實(shí)例中，流體可通過(guò)(例如)使用氣體或其它流體壓力將外部壓力施加到圍封體來(lái)加壓。所述加壓壓縮容器的內(nèi)部腔內(nèi)的可壓縮體積或部件，同時(shí)流體填充內(nèi)部腔的一部分體積。

舉例來(lái)說(shuō)，流體流動(dòng)到容器的內(nèi)部腔中且壓縮可壓縮體積或部件直至內(nèi)部腔內(nèi)的且施加在可壓縮體積或部件上的壓力大致等于圍封體內(nèi)且容器外部的壓力為止。

在達(dá)到預(yù)定壓力之后，將圍封體內(nèi)的流體減壓?？蓧嚎s體積或部件解壓縮以便使來(lái)自?xún)?nèi)部腔的流體和反應(yīng)劑膨脹和噴出到容器外部的圍封體中。從通路噴出的反應(yīng)劑和流體的混合物在袋子圍封體內(nèi)形成足以使反應(yīng)劑與流體混合的渦電流和湍流。在減壓后，如可壓縮體積或部件強(qiáng)加的內(nèi)部腔內(nèi)的壓力大于圍封體內(nèi)和容器外部的壓力。流體和反應(yīng)劑經(jīng)由通路從內(nèi)部腔噴出直至內(nèi)部腔內(nèi)的壓力大致等于圍封體內(nèi)和容器外部的壓力以提供良好混合的反應(yīng)劑溶液。

可通過(guò)增加柔性圍封體外部的氣體壓力來(lái)執(zhí)行加壓。在一個(gè)實(shí)施方案中，圍封體可安置在箱體內(nèi)?？赏ㄟ^(guò)增加/減小箱體內(nèi)和圍封體外部的氣體壓力來(lái)控制圍封體內(nèi)的壓力。可經(jīng)由加壓和減壓的重復(fù)循環(huán)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)劑和流體的恰當(dāng)混合。混合完成之后，經(jīng)由圍封體的流體端口釋放流體和反應(yīng)劑。

圖17和圖18說(shuō)明用于組裝反應(yīng)劑匣體的示范性方法。舉例來(lái)說(shuō)，配件702可緊固到袋子圍封體形式的圍封體708。多個(gè)圍封體708可耦合到匣體的封蓋706且插入到匣體基底704中，如714所說(shuō)明，此時(shí)匣體封蓋706緊固到匣體基底704。端口墊圈710可緊固到匣體封蓋以準(zhǔn)許壓縮空氣系統(tǒng)連接到匣體。在另一實(shí)例中，端口墊圈712可緊固到匣體封蓋706以準(zhǔn)許到CO₂洗滌器的訪(fǎng)問(wèn)。

轉(zhuǎn)向圖18，反應(yīng)劑容器可通過(guò)將任選可壓縮部件插入到反應(yīng)劑容器的第一部分716中而形成，如722處所說(shuō)明。第二部件718可緊固到第一部分716從而形成反應(yīng)劑容器728。任選地，反應(yīng)劑施加到第二部件718。可替代地，在722處將反應(yīng)劑插入到第一部分中。

洗滌器容器720可用洗滌反應(yīng)劑填充以移除CO₂，(例如)如726處所說(shuō)明。多個(gè)反應(yīng)劑容器728和洗滌器容器720可經(jīng)由封蓋插入到反應(yīng)劑匣體中，如730所說(shuō)明。反應(yīng)劑匣體容器728的端部經(jīng)由匣體封蓋供應(yīng)并進(jìn)入反應(yīng)劑圍封體的內(nèi)部。洗滌器容器720經(jīng)由封蓋插入且進(jìn)入匣體的隔離隔艙中，這準(zhǔn)許空氣流入和流出而不影響匣體的剩余腔中的壓力。流體端口墊圈724緊固在反應(yīng)劑容器和任選地洗滌器容器上方以當(dāng)緊固在歧管和儀器內(nèi)時(shí)提供到反應(yīng)劑容器或洗滌器容器的不透流體的訪(fǎng)問(wèn)。

圖19提供實(shí)例夾捏閥調(diào)整器3100的分解示意圖。閥3100包含外殼基底3110和安置在基底3110上方的外殼蓋3120。隔膜3130安置于外殼基底3110與外殼蓋3120之間。夾捏板3140安置于隔膜3130與基底3110之間。在操作中，夾捏板3140相對(duì)于外殼基底3110移動(dòng)以抵靠著夾捏結(jié)構(gòu)(如圖20、21和22中較清楚地說(shuō)明)夾捏夾管3150來(lái)限制流體流動(dòng)穿過(guò)夾管3150。一或多個(gè)墊圈3160、3170可安置于外殼基底3110與外殼蓋3120之間以防止流體泄漏和確保平穩(wěn)的閥操作。

圖20提供實(shí)例夾管閥調(diào)整器的橫截面示意圖。閥3200包含外殼基底3210和安置在基底3210上方的外殼蓋3220。外殼基底3210包含下部腔3212和在下部腔3212內(nèi)突起的夾捏結(jié)構(gòu)3214。外殼基底3210包含氣體入口3230，從而提供從外部到下部腔3212的訪(fǎng)問(wèn)?；琢黧w入口3232提供連接到下部腔3212內(nèi)的夾管3240的一端部的外部訪(fǎng)問(wèn)路徑。夾管3240的另一端部連接到基底流體出口3234。因此，夾管3240提供基底流體入口3232與基底流體出口3234之間的流體連通。夾管3240在夾捏結(jié)構(gòu)3214與夾捏板3250的夾點(diǎn)3252之間延伸。

在一實(shí)例中，夾捏結(jié)構(gòu)3214包含延伸到下部腔3212內(nèi)的矩形棱柱。如所說(shuō)明，矩形棱柱具有圓頂部。在另一實(shí)例中，矩形棱柱可具有平頂部?？商娲?，棱柱可具有尖的結(jié)構(gòu)，例如，三角形棱柱。一般來(lái)說(shuō)，夾捏結(jié)構(gòu)3214形成夾點(diǎn)3252可將夾管3240緊固和打孔到的計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)。

基底流體出口3234又連接到上部腔與下部腔之間的蓋流體入口3236，且提供與蓋流體入口3236的流體連通，以提供穿過(guò)外殼基底3210和外殼蓋3220的流體路徑。蓋流體入口3236經(jīng)由流體路徑3270與蓋流體出口3238流體連通。蓋流體出口3238提供從外殼蓋3220到流體路徑3270的外部訪(fǎng)問(wèn)。隔膜3260安置于外殼基底3210與外殼蓋3220之間以使下部腔3212與蓋3220和隔膜3260之間限定的上部腔3222流體上分離。

外殼蓋3220限定其中安置流體路徑3270的上部腔3222。任選地，墊圈3280可限定下部腔3212的一部分或上部腔3222的一部分。夾捏板3250可安置在由外殼蓋3220或墊圈3280限定的腔區(qū)內(nèi)?；琢黧w出口3234和蓋流體入口3236經(jīng)由墊圈3280和隔膜3260流體連通?？商娲?，基底流體出口3234和蓋流體入口3236可在外殼基底3210或外殼蓋3220的外部流體上連接。隔膜3260提供下部腔3212與上部腔3222之間的間距。夾捏板3250安置在外殼蓋3220與外殼基底3210內(nèi)限定的腔3212、3222內(nèi)。夾捏板3250包含與夾捏結(jié)構(gòu)3214相對(duì)安置的夾點(diǎn)3252。說(shuō)明具有圓尖部的夾點(diǎn)3252?？商娲?，夾點(diǎn)3252可具有銳利的尖端。夾捏板3250相對(duì)于外殼基底3210移動(dòng)以?shī)A捏夾管3240以基于流體路徑3270內(nèi)的流體壓力和下部腔3212內(nèi)的氣體壓力限制穿過(guò)夾管3240的流體流量。

本文中描述的閥操作以隨下部腔內(nèi)的氣體壓力而調(diào)整流體流量。圖20說(shuō)明在將流體施加到閥3200之前的閥結(jié)構(gòu)，且圖21-22說(shuō)明流體以基于輸入氣體壓力的流動(dòng)速率流過(guò)閥3300的閥的平衡狀態(tài)。下文將參考圖20、圖21和圖22描述在操作中的夾捏閥的實(shí)施方案。

氣體壓力施加到閥的氣體入口3230、3330以在輸入/參考?xì)怏w壓力下對(duì)下部腔3212、3312加壓。經(jīng)加壓下部腔抵靠著夾捏板3250、3350和隔膜3260、3360朝向外殼蓋3220、3320施加向上力。流體施加到基底流體入口3332且循序流動(dòng)穿過(guò)夾管3340、基底流體出口3334、蓋流體入口3336、流體路徑3370、蓋流體出口3338，且接著離開(kāi)閥。流動(dòng)穿過(guò)外殼蓋3320的流體抵靠著隔膜3360和夾捏板3350朝向外殼基底3310施加向下力。隨著流體路徑3370中的流體壓力相對(duì)于下部腔3312中的氣體壓力增大，隔膜3360朝向外殼基底3310移動(dòng)且抵靠夾捏板3350施加向下力。明確地說(shuō)，隔膜3360是為了響應(yīng)于上部腔3322中的流體壓力與下部腔3312中的氣體壓力之間的差異而相對(duì)于夾捏結(jié)構(gòu)3314推動(dòng)夾點(diǎn)3352。舉例來(lái)說(shuō)，隔膜360是為了響應(yīng)于上部腔3322內(nèi)的流體壓力相對(duì)于下部腔3312中的氣體壓力的增大而朝向夾捏結(jié)構(gòu)3314推動(dòng)夾點(diǎn)3352以限制夾管3340中的流體流量。

隨著夾捏板3350朝向外殼基底3310移動(dòng)，夾點(diǎn)3352將向下力施加到夾管3340上以便抵靠夾捏結(jié)構(gòu)3314夾捏管件3340，且限制流體流量或造成在夾管3340上和在上部腔3322中的壓降，直到輸入氣體壓力抵消上部腔3322中的流體壓力以其后從閥3300提供恒定的流體流動(dòng)速率。圖22說(shuō)明閥3300，其中方向性箭頭3380指示穿過(guò)閥3300的流體流動(dòng)路徑。

隔膜驅(qū)動(dòng)的夾捏閥的夾捏驅(qū)動(dòng)力使得通過(guò)輸入氣體壓力調(diào)整輸出流體壓力。通過(guò)將下部氣體腔3312中的壓力設(shè)定到已知值，控制退出外殼蓋320的流體流量和壓力。以此方式，閥自我調(diào)整以達(dá)到平衡且可提供所要的恒定流體流量。綜上所述，在蓋流體出口處的輸出流體壓力遵循在氣體入口處的輸入氣體壓力，且可獨(dú)立于在基底流體入口處的流體壓力。

圖23和圖24包含包括歧管806以接納匣體804的示范性測(cè)序系統(tǒng)的說(shuō)明。歧管可使用致動(dòng)器808向上和向下驅(qū)動(dòng)。任選地，廢料器皿802可定位在儀器內(nèi)且流體連接到匣體804，(例如)如圖2的示意圖中所說(shuō)明。

如圖24中所說(shuō)明，多個(gè)流體端口810可連接到管道和流體回路，例如圖2中說(shuō)明的流體學(xué)示意圖。匣體804可任選地包含由儀器可讀的RFID標(biāo)簽?？苫赗FID標(biāo)簽的讀取而防止或準(zhǔn)許歧管806到匣體804的連接。

圖25圖解說(shuō)明在平面回路結(jié)構(gòu)中容納五個(gè)輸入反應(yīng)劑的本發(fā)明的流體回路的另一實(shí)施例。圖25為含有流體回路4302的透明主體或外殼4300的俯視圖。外殼可由多種材料構(gòu)成，包含金屬、玻璃、陶瓷、塑料或類(lèi)似者。透明材料包含聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等等。入口(或輸入端口)由通路連接到位于外殼的底面上的其相應(yīng)連接器縫隙(例如4370)，反應(yīng)劑從所述底面進(jìn)入流體回路4302。入口與通路(例如，4353)流體連通，所述通路又連接到曲線(xiàn)通路。每一曲線(xiàn)通路由針對(duì)“T”連結(jié)部4356處的曲線(xiàn)通路識(shí)別的兩個(gè)支路組成。一個(gè)支路為將其相應(yīng)入口連接到節(jié)點(diǎn)(或多用途中央端口)4301的內(nèi)支路，且另一支路為將其相應(yīng)入口連接到廢料通路(或環(huán)圈)4340的外支路。如上文所提及，曲線(xiàn)通路的內(nèi)和外支路的橫截面面積和長(zhǎng)度可經(jīng)選擇以實(shí)現(xiàn)“T”連結(jié)部處和節(jié)點(diǎn)4301處的所要流量平衡。經(jīng)由通路，廢料通路(或通道)4340與廢料端口4345流體連通，廢料端口4345由主體的底面上的連接器縫隙連接到廢料儲(chǔ)層(未圖示)。節(jié)點(diǎn)4301通過(guò)通路4361與端口4363流體連通，通路4361在此實(shí)施例中在主體4300外部且由虛線(xiàn)說(shuō)明。在其它實(shí)施例中，通路4361可形成于主體中使得用于節(jié)點(diǎn)4301和端口4363的連接器縫隙不是必需的。端口由通路4363連接到清洗溶液入口(其中形成“T”連結(jié)部)，且連接到連接器縫隙，這進(jìn)而提供到流動(dòng)池、反應(yīng)室或類(lèi)似者的導(dǎo)管。圖25說(shuō)明使用流體回路將流體分配到流動(dòng)池的模式。所述操作模式由與輸入反應(yīng)劑中的每一者且與清洗溶液相關(guān)聯(lián)的閥4350實(shí)施。在第一操作模式中(選定反應(yīng)劑閥開(kāi)放，所有其它反應(yīng)劑閥閉合，清洗溶液閥閉合)，將選定反應(yīng)劑遞送到流動(dòng)池；在第二操作模式中(選定反應(yīng)劑閥開(kāi)放，所有其它反應(yīng)劑閥閉合，清洗溶液閥開(kāi)放)，對(duì)流體回路進(jìn)行預(yù)充以遞送選定反應(yīng)劑；以及在第三操作模式中(所有反應(yīng)劑閥閉合，清洗溶液閥開(kāi)放)(未圖示)，清洗流體回路中的所有通路。如上文所提及，閥4350與每一入口相關(guān)聯(lián)，閥4350可開(kāi)放以允許流體經(jīng)由其相應(yīng)入口(如針對(duì)閥(4352)所示)進(jìn)入流體回路4302，或閉合以防止流體進(jìn)入回路4302(如對(duì)于所有閥所示，不同之處在于4352)。在不同情況下，當(dāng)入口的閥開(kāi)放且其它閥閉合(包含清洗溶液閥)時(shí)(如針對(duì)圖25中的入口4370所示)，流體流動(dòng)穿過(guò)通路4354到“T”連結(jié)部4356，在“T”連結(jié)部4356處其分裂成兩個(gè)流，其中的一者導(dǎo)向廢料通路4340且接著導(dǎo)向廢料端口4345，且其中另一者導(dǎo)向節(jié)點(diǎn)4301。此第二流從節(jié)點(diǎn)4301再次分成多個(gè)流，其中的一者經(jīng)由通路4361退出節(jié)點(diǎn)4301且接著到達(dá)通路4363并到達(dá)流動(dòng)池，且其它流到達(dá)將節(jié)點(diǎn)4301連接到其它入口的通路中的每一者，且接著到達(dá)廢料通路4340和廢料端口4345。后面的流通過(guò)其它入口，運(yùn)載自其擴(kuò)散或泄漏的任何材料且將其導(dǎo)向廢料端口4345?？赏ㄟ^(guò)打開(kāi)選定反應(yīng)劑的閥且同時(shí)閉合所有未被選擇的反應(yīng)劑和清洗溶液的閥來(lái)使不同反應(yīng)劑序列導(dǎo)向流動(dòng)池。在一個(gè)實(shí)施例中，此序列可由流體回路的操作模式序列實(shí)施，例如：清洗、預(yù)充反應(yīng)劑x1、遞送反應(yīng)劑x1、清洗、預(yù)充反應(yīng)劑x2、遞送反應(yīng)劑x2、清洗等。對(duì)于反應(yīng)劑預(yù)充模式，如反應(yīng)劑遞送模式中，所有反應(yīng)劑入口閥閉合，不同之處在于對(duì)應(yīng)于選定反應(yīng)劑的閥。然而，不同于反應(yīng)劑遞送模式，清洗溶液閥開(kāi)放，且選定反應(yīng)劑流和清洗溶液流的相對(duì)壓力經(jīng)選擇使得清洗溶液流動(dòng)穿過(guò)通路4361且進(jìn)入節(jié)點(diǎn)4301，在節(jié)點(diǎn)4301處其隨后經(jīng)由導(dǎo)向廢料通路4340的所有通路退出，不同之處在于導(dǎo)向選定反應(yīng)劑入口的通路。

如圖26中所說(shuō)明，用于在匣體內(nèi)制備反應(yīng)劑溶液的方法900包含將匣體插入到儀器中，如902所說(shuō)明。舉例來(lái)說(shuō)，匣體可插入在歧管下方，類(lèi)似于圖23或圖24中說(shuō)明的實(shí)施例，或圖1中說(shuō)明的儀器。

任選地，所述系統(tǒng)可檢查匣體對(duì)準(zhǔn)特征，如904所說(shuō)明。舉例來(lái)說(shuō)，匣體可包含指示儀器內(nèi)匣體的恰當(dāng)定位的結(jié)構(gòu)。如906處進(jìn)一步說(shuō)明，匣體可任選地包含可由儀器讀取的射頻識(shí)別符標(biāo)簽(RFID標(biāo)簽)?；谙惑w對(duì)準(zhǔn)特征的測(cè)試或匣體的RFID標(biāo)簽的讀取，儀器可選擇性地使用歧管接合匣體。

舉例來(lái)說(shuō)，儀器可將緊固到歧管的多個(gè)流體端口連接到匣體，從而提供與儀器的其余部分的流體連接性，如908所說(shuō)明。所述儀器可進(jìn)一步將例如壓縮空氣系統(tǒng)等氣體系統(tǒng)連接到匣體，如910所說(shuō)明。在一實(shí)例中，到氣體系統(tǒng)的連接并入在將流體端口連接到反應(yīng)劑匣體的歧管內(nèi)。確切地說(shuō)，所述系統(tǒng)可連接到洗滌器入口和出口且任選地連接到限定反應(yīng)劑圍封體之間的空間的腔。

如912處所說(shuō)明，匣體腔可經(jīng)加壓。圍封體或反應(yīng)劑圍封體可由于匣體腔的加壓而排空。在圍封體排空之后，匣體腔可進(jìn)一步被減壓。

溶液(例如，緩沖溶液)可經(jīng)由流體端口施加，如914處所說(shuō)明。確切地說(shuō)，溶液可普遍地施加到反應(yīng)劑圍封體中的每一者。在施加溶液之后，匣體腔和內(nèi)的壓力可隨后循環(huán)。此循環(huán)可致使圍封體內(nèi)的反應(yīng)劑的混合，例如利用上文相對(duì)于圖4-16描述的機(jī)制。

圖27說(shuō)明用于執(zhí)行分析物的測(cè)量繼之以系統(tǒng)的清潔的示范性方法9204。舉例來(lái)說(shuō)，如922處所說(shuō)明，壓力可施加到匣體腔，從而對(duì)反應(yīng)劑圍封體加壓。

如924處所說(shuō)明，反應(yīng)劑可通過(guò)打開(kāi)將個(gè)體反應(yīng)劑圍封體連接到流體回路的閥而選擇性地從反應(yīng)劑圍封體流動(dòng)。確切地說(shuō)，反應(yīng)劑可以循序次序從選定的個(gè)體反應(yīng)劑圍封體流動(dòng)，任選地通過(guò)來(lái)自單獨(dú)容器的清洗溶液流分離。

雖然匣體腔的壓力可提供用于來(lái)自反應(yīng)劑圍封體的反應(yīng)劑的驅(qū)動(dòng)力且可通過(guò)選擇性地打開(kāi)與反應(yīng)劑圍封體相關(guān)聯(lián)的閥而選擇個(gè)體反應(yīng)劑，但可在流體回路的下游控制(如926所說(shuō)明)流動(dòng)速率。確切地說(shuō)，可在流體回路的下游通過(guò)(例如)利用夾捏流量調(diào)整器控制到廢料容器的流量來(lái)控制流量。

所述系統(tǒng)可隨后通過(guò)經(jīng)由匣體的洗滌器施加經(jīng)加壓空氣(如928所說(shuō)明)且使經(jīng)加壓洗滌空氣流動(dòng)穿過(guò)流體回路930來(lái)清潔。經(jīng)加壓空氣可例如經(jīng)由傳感器裝置和夾捏流量調(diào)整器將來(lái)自流體回路的流體驅(qū)動(dòng)到廢料容器。在另一實(shí)例中，經(jīng)加壓空氣可向后驅(qū)動(dòng)反應(yīng)劑流體穿過(guò)其相關(guān)聯(lián)閥且進(jìn)入匣體內(nèi)的反應(yīng)劑圍封體。在此情況下，匣體腔可被減壓，從而允許經(jīng)加壓空氣將反應(yīng)劑流體向后驅(qū)動(dòng)到反應(yīng)劑圍封體中。

如圖28中所說(shuō)明，用于制備反應(yīng)劑匣體的方法940包含將多個(gè)反應(yīng)劑圍封體附接到匣體封蓋，如942所說(shuō)明。提供示范性方法，其在圖17和圖18的示意圖中更詳細(xì)展示或說(shuō)明。匣體封蓋可緊固到匣體基底(如944所說(shuō)明)，且多個(gè)反應(yīng)劑容器可經(jīng)由匣體封蓋插入到所述多個(gè)圍封體中(如946所說(shuō)明)。

所述系統(tǒng)或儀器可集成到用于測(cè)序的過(guò)程流程中。舉例來(lái)說(shuō)，所述系統(tǒng)可與執(zhí)行模板制備的One或Ion系統(tǒng)一起利用。可在模板制備之后利用所述儀器來(lái)進(jìn)行測(cè)序。所述儀器可配置以執(zhí)行初始分析或可將初始分析和解釋外包到云或外部服務(wù)器。

所述儀器可為可配置的。舉例來(lái)說(shuō)，所述系統(tǒng)可包含一或多個(gè)中央處理單元，可配置量的RAM、可升級(jí)的圖形處理單元和可更換的存儲(chǔ)裝置(從1到12TB)。所述儀器經(jīng)配置以使用不同測(cè)序芯片接收和執(zhí)行測(cè)序。此外，所述系統(tǒng)可以可升級(jí)以訪(fǎng)問(wèn)外部服務(wù)器用于從測(cè)序芯片接收的數(shù)據(jù)的分析和解釋。

由儀器支持的多個(gè)芯片還可支持多個(gè)測(cè)定，考慮到不同數(shù)目的讀取、讀取長(zhǎng)度、基本輸出和應(yīng)用。由此，所述系統(tǒng)為多功能的且在多種研究領(lǐng)域中有用。

提供此系統(tǒng)用于合乎需要的測(cè)序運(yùn)行，包含來(lái)自包含19.6Gb的P1質(zhì)子芯片的輸出或包含15.4Gb的高精度運(yùn)行。

在第一方面中，一種制備反應(yīng)劑的方法包含將匣體插入到儀器中。所述匣體包含安置在匣體的腔中且使端口暴露于匣體的外部的多個(gè)反應(yīng)劑圍封體。每一反應(yīng)劑圍封體包含含有反應(yīng)劑的反應(yīng)劑容器和限定可壓縮體積的內(nèi)部腔，穿過(guò)所述反應(yīng)劑容器到所述內(nèi)部腔限定開(kāi)口。所述方法進(jìn)一步包含：將多個(gè)流體端口連接到所述多個(gè)反應(yīng)劑圍封體的開(kāi)口；經(jīng)由流體端口施加溶液以至少部分填充所述多個(gè)反應(yīng)劑圍封體；以及循環(huán)腔的壓力，借此針對(duì)反應(yīng)劑圍封體中的每一者，在增加壓力期間，溶液進(jìn)入反應(yīng)劑容器的內(nèi)部腔，與反應(yīng)劑組合，且壓縮可壓縮體積，且在減小壓力期間，可壓縮體積減小且反應(yīng)劑經(jīng)由開(kāi)口噴出。

在第一方面的一實(shí)例中，所述方法進(jìn)一步包含在施加溶液以從所述多個(gè)圍封體移除氣體之前對(duì)腔加壓。

在第一方面的另一實(shí)例和以上實(shí)例中，反應(yīng)劑容器進(jìn)一步包含安置在可壓縮體積中的可壓縮部件。

在第一方面的另一實(shí)例和以上實(shí)例中，反應(yīng)劑包含核苷酸。

在第一方面的附加實(shí)例和以上實(shí)例中，所述方法進(jìn)一步包含在連接所述多個(gè)流體端口之前感測(cè)匣體的位置。

在第一方面的另一實(shí)例和以上實(shí)例中，所述方法進(jìn)一步包含用儀器讀取匣體的識(shí)別標(biāo)簽。舉例來(lái)說(shuō)，所述方法可進(jìn)一步包含基于所述讀取連接所述多個(gè)流體端口。

在第一方面的另一實(shí)例和以上實(shí)例中，所述匣體進(jìn)一步包含洗滌器，所述方法進(jìn)一步包括將氣體系統(tǒng)連接到洗滌器。舉例來(lái)說(shuō)，洗滌器為CO2洗滌器。在另一實(shí)例中，循環(huán)所述壓力包含施加氣體穿過(guò)洗滌器且進(jìn)入腔中。

在第二方面中，一種用儀器檢測(cè)分析物的方法包含將壓力施加到耦合到儀器的匣體。所述匣體包含安置在匣體的腔中且使端口暴露于匣體的外部的多個(gè)反應(yīng)劑圍封體。每一反應(yīng)劑圍封體包含含有反應(yīng)劑的反應(yīng)劑容器和限定可壓縮體積的內(nèi)部腔，穿過(guò)所述反應(yīng)劑容器到所述內(nèi)部腔限定開(kāi)口。所述方法進(jìn)一步包含選擇性地使來(lái)自所述多個(gè)反應(yīng)劑匣體的反應(yīng)劑圍封體的反應(yīng)劑從匣體流動(dòng)、穿過(guò)流體回路、傳感器和夾捏流量調(diào)整器到達(dá)廢料容器；以及使用夾捏流量控制器控制到廢料容器的流量。

在第二方面的一實(shí)例中，將壓力施加到匣體包含使氣體流動(dòng)穿過(guò)匣體中的洗滌器且進(jìn)入匣體的腔。

在第二方面的另一實(shí)例和以上實(shí)例中，傳感器包含離子敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

在第二方面的另一實(shí)例和以上實(shí)例中，施加壓力包含用所述儀器的壓縮器壓縮空氣。

在第三方面中，一種清潔儀器的方法包含：經(jīng)由匣體的洗滌器施加經(jīng)加壓空氣；以及使所述經(jīng)洗滌的經(jīng)加壓空氣流動(dòng)穿過(guò)流體回路，所述經(jīng)洗滌的經(jīng)加壓空氣的部分朝向匣體的反應(yīng)劑圍封體推動(dòng)流體穿過(guò)流體回路，且一部分經(jīng)由儀器的傳感器穿過(guò)夾捏流量調(diào)整器到達(dá)廢料容器。

在第四方面中，一種用于制備反應(yīng)劑匣體的方法包含：將多個(gè)圍封體附接到匣體封蓋；將匣體封蓋緊固到匣體基底，所述匣體封蓋限定多個(gè)開(kāi)口、匣體封蓋的開(kāi)口提供到所述多個(gè)圍封體的一圍封體的內(nèi)部的訪(fǎng)問(wèn)；以及將多個(gè)反應(yīng)劑容器插入到所述多個(gè)圍封體，所述多個(gè)反應(yīng)劑容器的一反應(yīng)劑容器延伸穿過(guò)所述開(kāi)口到達(dá)圍封體的內(nèi)部，所述反應(yīng)劑容器包含反應(yīng)劑和限定可壓縮體積的內(nèi)部腔，限定從所述反應(yīng)劑容器到所述內(nèi)部腔的訪(fǎng)問(wèn)。

在第四方面的一實(shí)例中，所述反應(yīng)劑包含核苷酸。

在第四方面的另一實(shí)例和以上實(shí)例中，核苷酸安置于反應(yīng)劑容器的內(nèi)部腔內(nèi)的多孔材料上。

在第四方面的另一實(shí)例和以上實(shí)例中，所述方法進(jìn)一步包含在緊固匣體封蓋之前將洗滌器插入到匣體中。

在第五方面中，一種系統(tǒng)包含：匣體歧管，其用以連接到匣體且在多個(gè)反應(yīng)劑圍封體與流體回路之間提供流體連通并在壓縮氣體系統(tǒng)、匣體腔和匣體的洗滌器之間提供流體連通；流體回路；測(cè)序裝置，其與流體回路流體連通；夾捏流量調(diào)整器，其與測(cè)序裝置流體連通；以及廢料容器，其與夾捏流量調(diào)整器流體連通。

應(yīng)注意，并非在上文一般描述或?qū)嵗兴枋龅乃谢顒?dòng)都是需要的，一部分特定活動(dòng)可能是不需要的，并且可以執(zhí)行除所描述活動(dòng)之外的一種或多種其它活動(dòng)。再者，活動(dòng)所列的次序未必是其被執(zhí)行的次序。

在以上說(shuō)明書(shū)中，所述概念已經(jīng)參考特定實(shí)施例來(lái)描述。然而，所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員了解，可以在不脫離如下文權(quán)利要求書(shū)中所闡述的本發(fā)明范圍的情況下進(jìn)行各種修改和變化。因此，所述說(shuō)明書(shū)和圖式應(yīng)該以說(shuō)明性而不是限制性意義來(lái)看待，并且所有這些修改既定包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

如本文所用，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”、“具有”或其任何其它變化打算涵蓋非排它性的包含。舉例來(lái)說(shuō)，包含一列特征的工藝、方法、物件或設(shè)備不一定僅限于那些特征，而是可包含沒(méi)有明確列出的其它特征或此些工藝、方法、物件或設(shè)備所固有的其它特征。附加地，除非明確相反地陳述，否則“或”是指包含性的“或”而不是排它性的“或”。舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)以下中的任一者來(lái)滿(mǎn)足條件A或B：A為真(或存在)且B為假(或不存在)，A為假(或不存在)且B為真(或存在)，以及A和B兩者都為真(或存在)。

并且，使用“一”是用來(lái)描述本文所描述的元件和組件。這樣做只是為了方便起見(jiàn)并且給出本發(fā)明范圍的一般性意義。除非明顯指的是其它情況，否則此描述應(yīng)該被解讀為包含一個(gè)或至少一個(gè)，并且單數(shù)也包含復(fù)數(shù)個(gè)。

已經(jīng)在上文中關(guān)于特定實(shí)施例描述了益處、其它優(yōu)點(diǎn)和問(wèn)題的解決方案。然而，所述益處、優(yōu)點(diǎn)、對(duì)問(wèn)題的解決方案以及可能引起任何益處、優(yōu)點(diǎn)或解決方案出現(xiàn)或變得更明顯的任何特征不應(yīng)被解釋為任何或所有權(quán)利要求的至關(guān)重要、必需或基本的特征。

閱讀本說(shuō)明書(shū)之后，熟練的技術(shù)人員將了解，為了清楚起見(jiàn)，在此在單獨(dú)實(shí)施例的上下文中所描述的某些特征也可以在單個(gè)實(shí)施例中以組合形式提供。相反，為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，在單個(gè)實(shí)施例的上下文中所描述的多種特征也可以單獨(dú)地或以任何子組合形式提供。附加地，提及范圍中所陳述的值包含該范圍內(nèi)的每一個(gè)值。