PL2988871T3

Method for filling a microfluidic device using a dispensing system and corresponding test system

Abstract

The invention relates to a method of filling nozzles (11) of a dispensing system (2) of a test system (1) comprising a dispensing system (2) and a microfluidic device (3) comprising at least the following steps: (a) transporting the solution from the container (6) via the nozzle (11) of the dispensing system (2) to the sample application opening (13) of the microfluidic device (3) by means of a micro-pump (10), (b) further transporting the solution into the measuring region of the microfluidic passage (14) of the microfluidic device (3), (c) measuring a light signal in the measuring region of the microfluidic device (3) by means of at least one photosensitive sensor (4) with a plurality of photodetectors (5), and (d) deactivating the micro-pump (10) when the light signal and/or a change in the light signal is detected.

Term

No projected expiry on record.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Today

1 claim: 1 independent, 0 dependent

  1. 1
    Patent claims Zastrzeżenia patentowe 1. The method of filling the nozzles (11) of the dosing system (2) of the test system (1), comprising the dosing system (2) and the microfluidic device (3), wherein 1. Sposób napełniania dysz (11) układu dozującego (2) układu (1) do testów, zawierającego układ dozujący (2) i urządzenie mikrofluidalne (3), przy czym EP 2 988 871 81 EP 2 988 871 81 - the microfluidic device (3) has at least one opening (13) for sample application and one microfluidic channel (14) in which the measuring area is located, and the hole (13) for sample application is connected to the microfluidic channel (14), and -urządzenie mikrofluidalne (3) posiada co najmniej jeden otwór (13) do nakładania próbki i jeden kanał mikrofluidalny (14), w którym umieszczony jest obszar pomiarowy, a otwór (13) do nakładania próbki jest połączony z kanałem mikrofluidalnym (14), a - the dosing system (2) comprises at least one container (6) with at least one container with a solution, the container (6) being connected via a fluid line (12) to at least one micropump (10) and immediately after there is at least one nozzle (11) which is intended for applying the solution to the opening (13) for applying the sample of the microfluidic device (3), comprising at least the steps of:- układ dozujący (2) zawiera co najmniej jeden pojemnik (6) z co najmniej jednym zbiornikiem z roztwo5 rem, przy czym pojemnik (6) jest połączony poprzez przewód płynowy (12) z co najmniej jedną mikropompą (10), a bezpośrednio potem umieszczona jest co najmniej jedna dysza (11), która jest przeznaczona do nakładania roztworu do otworu (13) do nakładania próbki urządzenia mikrofłuidałnego (3), obejmujący co najmniej etapy: 1O - transporting the solution from the container (6) through the nozzle (11) of the dosing system (2) to the hole (13) for applying the sample of the microfluidic device (3) by means of a micropump (10), 1O - transportowania roztworu z pojemnika (6) poprzez dyszę (11) układu dozującego (2) do otworu (13) do nakładania próbki urządzenia mikrofłuidalnego(3) za pomocą mikropompy (10), - transporting the solution further to the measurement area of ​​the microfluidic channel (14) of the microfluidic device (3), -transportowania roztworu dalej do obszaru pomiarowego kanału mikrofluidalnego (14) urządzenia mikrofluidalnego (3), - measuring the light signal in the measuring area of ​​the microfluidic device (3) by means of at least one photosensitive sensor (4) with a large number of photodetectors (5), and - mierzenia sygnału świetlnego w obszarze pomiarowym mikrofluidalnego urządzenia (3) za pomocą co najmniej jednego światłoczułego czujnika (4) z dużą ilością fotodetektorów (5), i - switching off the micropump (1O) when a light signal is detected and / or changed, which signals that the solution has reached the measuring area of ​​the microfluidic channel and is therefore also located in the nozzle of the dosing system (2). -wyłączenia mikropompy (1O) w przypadku wykrycia i/lub zmiany sygnału świetlnego, który sygnalizuje, że roztwór dotarł do obszaru pomiarowego kanału mikrofluidalnego i dlatego znajduje się także w dyszy układu dozującego (2). 2. The method according to claim 1, characterized by that the dispensing system (2) contains at least two containers (6) with solutions, with the first solution in the first container (6), especially chemiluminescent solution, and in the second container (6) another solution, preferably an enzyme solution, and the containers (6) are connected to at least one micropump (10) via a fluid line (12), and immediately afterwards at least two nozzles (11) are placed, the first nozzle (11) is for applying the first solution, especially chemiluminescent solution, and the second nozzle (11) for applying the next solution, preferably an enzyme solution, to the hole (13) for applying samples of the microfluidic device (3), comprising the following stages: 2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że układ dozujący (2) zawiera co najmniej dwa pojemniki (6) z roztworami, przy czym w pierwszym pojemniku (6) znajduje się pierwszy roztwór, zwłaszcza roztwór chemiluminescencyjny, a w drugim pojemniku (6) kolejny roztwór, korzystnie roztwór enzymu, a pojemniki (6) poprzez przewód płynowy (12) są połączone z co najmniej jedną mikropompą (10), i bezpośrednio potem umieszczone są co najmniej dwie dysze (11), przy czym pierwsza dysza (11) jest do nakładania pierwszego roztworu, zwłaszcza roztworu chemiluminescencyjnego, a druga dysza (11) do nakładania kolejnego roztworu, korzystnie roztworu enzymu, do otworu (13) do nakładania próbek urządzenia mikrofluidalnego (3), obejmujący następujące etapy: - transporting the first solution, especially the chemiluminescent solution, and the further solution, especially the enzyme solution, from the respective container (6) through each nozzle (11) of the dosing system (2) to the opening (13) for applying the sample of the microfluidic device (3), using at least one micropopmpy (10), - transportowania pierwszego roztworu, zwłaszcza roztworu chemiluminescencyjnego, i dalszego roztworu, zwłaszcza roztworu enzymu, z każdorazowego pojemnika (6), poprzez każdorazową dyszę (11) układu dozującego (2) do otworu (13) do nakładania próbki urządzenia mikrofluidalnego (3), za pomocą co najmniej jednej mikropopmpy (10), - measuring the light signal, especially the chemiluminescent signal, by the reaction of the first solution, especially the chemiluminescent solution, and the further solution, especially the enzyme solution, in the measuring area of ​​the microfluidic device (3), using at least one photosensitive sensor (4) with a large number of photodetectors ( 5) - mierzenia sygnału świetlnego, zwłaszcza sygnału chemiluminescencyjnego poprzez reakcję pierwszego roztworu, zwłaszcza roztworu chemiluminescencyjnego, i dalszego roztworu, zwłaszcza roztworu enzymu, w obszarze pomiarowym urządzenia mikrofluidalnego (3), za pomocą co najmniej jed35 nego czujnika światłoczułego (4) z dużą ilością fotodetektorów (5), - switching off at least one micropump (1 O) when a light signal is detected, especially a chemiluminescent signal. - wyłączenia co najmniej jednej mikropompy (1 O) w przypadku wykrycia sygnału świetlnego, zwłaszcza sygnału chemiluminescencyjnego. EP 2 988 871 B1 EP 2 988 871 B1 3. The method according to claim 1 or 2, characterized by that (a) the first solution, especially chemiluminescent solution, is transported through the first nozzle (11) into the hole (13) for applying the sample of the microfluidic device (3) by means of at least one micropump (10), and then sucked into the measuring area of ​​the microfluidic device (3), (b) the measurement of the light signal takes place in the measuring area of ​​the microfluidic device (3) by means of a light-sensitive sensor (4) with a large number of photodetectors (5), (c) the micropump (10) shuts off when the light signal changes, especially in the case of 3. Sposób według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienny tym, że (a) pierwszy roztwór, zwłaszcza roztwór chemiluminescencyjny, transportuje się poprzez pierwszą dyszę (11) do otworu (13) do nakładania próbki urządzenia mikrofluidalnego (3) za pomocą co najmniej jednej mikropompy (10), a następnie zasysa się do obszaru pomiarowego urządzenia mikrofluidalnego (3), (b) pomiar sygnału świetlnego następuje w obszarze pomiarowym urządzenia mikrofluidalnego (3) za pomocą czujnika światłoczułego (4) z dużą ilością fotodetektorów (5), (c) mikropompę (10) wyłącza się w przypadku zmiany sygnału świetlnego, zwłaszcza w przypadku 1O increased by the optofluid lens effect, (d) another solution, especially the enzyme solution, is transported through a further nozzle (11) into the hole (13) for applying a sample of the microfluidic device (3) by means of a micropump (10), and then sucked into the measuring area of ​​the microfluidic device (3), (e) light signal, especially a chemiluminescent signal, is detected in the measuring area of ​​the microfluidic device (3) by means of a light-sensitive sensor (4) with a large number of photodetectors (5), (f) the micropump (10) shuts down when a light signal is detected, especially the chemiluminescent signal. 1O zwiększenia przez efekt soczewki optofluidalnej, (d) kolejny roztwór, zwłaszcza roztwór enzymu, transportuje się poprzez dalszą dyszę (11) do otworu (13) do nakładania próbki urządzenia mikrofluidalnego (3) za pomocą mikropompy (10), a następnie zasysa się do obszaru pomiarowego urządzenia mikrofluidalnego (3), (e) sygnał świetlny, zwłaszcza sygnał chemiluminescencyjny, wykrywa się w obszarze pomiarowym urządzenia mikrofluidalnego (3) za pomocą czujnika światłoczułego (4) z dużą ilością fotodetektorów (5), (f) mikropompę (10) wyłącza się w przypadku wykrycia sygnału świetlnego, zwłaszcza sygnału chemiluminescencyjnego. 4. The method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the light signal of the property is increased by the optofluid lens effect, especially when the first solution is transported to the microfluidic channel (14). 4. Sposób według jednego z zastrzeżeń 1 do 3, znamienny tym, że sygnał świetlny mienia się poprzez efekt soczewki optofluidalnej, zwłaszcza zwiększa się, gdy tylko pierwszy roztwór transportuje się do kanału mikrofluidalnego (14). 5. The method according to one of claims 1 to 4, characterized by that further steps are carried out, with (g) an additional solution, especially the washing solution, is transported through another nozzle (11) into the hole (13) for applying samples of the microfluidic device (3) using a micropump (10), and then sucked into the measuring area of ​​the microfluidic device (3), (h) the offset of the previously measured light signal is measured in the measuring area of ​​the microfluidic device (3) by means of a light-sensitive sensor (4) with a large number of photodetectors (5), (i) the micropump (1O) shuts off when a light signal shift is detected. 5. Sposób według jednego z zastrzeżeń 1 do 4, znamienny tym, że przeprowadza się dalsze etapy, przy czym (g) dodatkowy roztwór, zwłaszcza roztwór myjący, transportuje się poprzez kolejną dyszę (11) do otworu (13) do nakładania próbek urządzenia mikrofluidalnego (3) za pomocą mikropompy (10), a następnie zasysa się do obszaru pomiarowego urządzenia mikrofluidalnego (3), (h) przesunięcie zmierzonego uprzednio sygnału świetlnego mierzy się w obszarze pomiarowym urządzenia mikrofluidalnego (3) za pomocą światłoczułego czujnika (4) z dużą ilością fotodetektorów (5), (i) mikropompę (1O) wyłącza się w przypadku wykrycia przesunięcia sygnału świetlnego. 6. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the nozzles (11) have an outlet opening which, after switching off the micropump (10), closes, in particular hermetically, by means of at least one sealing device (18). 6. Sposób według jednego z zastrzeżeń 1 do 5, znamienny tym, że dysze (11) posiadają otwór wylotowy, który po wyłączeniu mikropompy (10) zamyka się, zwłaszcza hermetycznie, za pomocą co najmniej jednego urządzenia uszczelniającego (18). 7. A method according to one of claims 1 to 6, characterized in that by combining the micro-pump (10) with the nozzle (11) a stream of nanoliter drops of the respective solution is generated. 7. Sposób według jednego z zastrzeżeń 1 do 6, znamienny tym, że poprzez kombinację mikropompy (10) z dysza (11) wytwarza się strumień nanolitrowych kropli każdorazowego roztworu. EP 2 988 871 B1 EP 2 988 871 B1 8. The method according to one of claims 1 to 7, characterized by that after filling the nozzles (11) of the dosing system (2), the biological sample is introduced into the hole (13) for sample application and transported to the microfluidic channel (14), where the target molecules of the biological sample react via binding sites with the molecules, which are located on the measuring area test sections, and by adding solutions from the dosing system a chemical reaction takes place, relatively biochemical causing emission of light and creating a light signal, which is detected by a photosensitive sensor (4) with a large number of photodetectors (5). 8. Sposób według jednego z zastrzeżeń 1 do 7, znamienny tym, że po napełnieniu dysz (11) układu dozującego (2), próbkę biologiczną wprowadza się do otworu (13) do nakładania próbki i transportuje się do kanału mikrofluidalnego (14), gdzie docelowe cząsteczki próbki biologicznej reagują poprzez miejsca wiązania z cząsteczkami, które są umieszczone na odcinkach testu obszaru pomiarowego, i poprzez dodanie roztworów z układu dozującego odbywa się reakcja chemiczna, względnie biochemiczna, powodujące emisję światła i tworzy się sygnał świetlny, który jest wykrywany przez czujnik światłoczuły (4) z dużą ilością fotdetektorów (5). 9. System (1) for testing, in particular for the method according to one of claims 1 to 8, comprising at least 9. Układ (1) do testów, zwłaszcza do sposobu według jednego z zastrzeżeń 1 do 8, zawierający co najmniej 1O jeden układ dozujący (2), urządzenie mikrofluidalne (3), co najmniej jeden czujnik światłoczuły (4) z duża ilością fotodetektorów (5), oraz moduły sterujące, przy czym 1O one dispensing system (2), microfluidic device (3), at least one photosensitive sensor (4) with a large number of photodetectors (5), and control modules, whereby - the microfluidic device (3) has an opening (13) for applying the sample (13) and the channel! microfluidic (14), in which the measuring area is located, and the opening (13) for applying the sample is connected to the microfluidic channel (14), and the microfluidic device (3) is detachably placed in the receiving device (16) of the system (1) for tests, so that the measuring area is located above the photodetectors (5) of the photosensitive sensor (4), and - urządzenie mikrofluidalne (3) posiada otwór (13) do nakładania próbki (13) i kana! mikrofluidalny (14), w którym umieszczony jest obszar pomiarowy, a otwór (13) do nakładania próbki jest połączony z kanałem mikrofluidalnym (14), a urządzenie mikrofluidalne (3) jest umieszczone rozłącznie w urządze15 niu przyjmującym (16) układu (1) do testów, tak że obszar pomiarowy jest umieszczony nad fotodetektorami (5) czujnika światłoczułego (4), i - the dosing system (2) comprises at least one container (6) with at least one solution tank, the container (6) being connected via a fluid line (12) to at least one micropump (1O) and immediately after at least one nozzle (11), which is intended for applying the solution to the opening (13) for applying the sample of the microfluidic device (3), characterized in that the control modules are intended for such control of the system (1) for testing that - układ dozujący (2) zawiera co najmniej jeden pojemnik (6) z co najmniej jednym zbiornikiem z roztworem, przy czym pojemnik (6) jest połączony poprzez przewód plynowy (12) z co najmniej jedną mikropompą (1O), a bezpośrednio potem umieszczona jest co najmniej jedna dysza (11), która jest przezna20 czona do nakładania roztworu do otworu (13) do nakładania próbki urządzenia mikrofluidalnego (3), znamienny tym, że moduły sterujące są przeznaczone do takiego sterowania układem (1) do testów, że - roztwór z pojemnika (6) jest transportowany poprzez dyszę (11) układu dozującego (2) do otworu (13) do nakładania próbki za pomocą mikropompy (1 O), - the solution from the container (6) is transported through the nozzle (11) of the dosing system (2) to the hole (13) for sample application by means of a micropump (1 O), - roztwór jest transportowany dalej do obszaru pomiarowego kanału mikrofluidalnego (14), - the solution is transported further to the measurement area of ​​the microfluidic channel (14), - a light signal is measured in the measuring area using a light-sensitive sensor (4), a - za pomocą światłoczułego czujnika (4), w obszarze pomiarowym mierzony jest sygnał świetlny, a - in case of detection and / or change of the light signal, which indicates that the solution has reached the measuring area of ​​the microfluidic channel (14) and is therefore also located in the nozzle (11) of the dosing system (2), the micropump (1O) is switched off. - w przypadku wykrycia i/lub zmiany sygnału świetlnego, który sygnalizuje, że roztwór dotarł do obszaru pomiarowego kanału mikrofluidalnego (14) i dlatego także znajduje się w dyszy (11) układu dozującego (2), mikropompa (1O) zostaje wyłączona. 10. System (1) for testing according to claim 9, characterized by that the dispensing system (2) contains at least two containers (6) with solutions, with the first solution contained in the first container (6), especially chemiluminescent solution, and in the second container (6) another solution is contained, preferably an enzyme solution, and the containers (6) are connected to at least one micropump (10) via a fluid line (12), and immediately followed by at least two nozzles (11), the first nozzle (11) is for applying the first solution, especially chemiluminescent solution, and the second nozzle (11) for applying the next solution, preferably an enzyme solution, into the opening (13) for applying the sample of the microfluidic device (3). 10. Układ (1) do testów według zastrzeżenia 9, znamienny tym, że układ dozujący (2) zawiera co najmniej dwa pojemniki (6) z roztworami, przy czym w pierwszym pojemniku (6) zawarty jest pierwszy roztwór, zwłaszcza roztwór chemiluminescencyjny, a w drugim pojemniku (6) zawarty jest kolejny roztwór, korzystnie roztwór enzymu, i pojemniki (6) poprzez przewód plynowy (12) są połączone z co najmniej jedną mikropompą (10), a bezpośrednio potem umieszczone są co najmniej dwie dysze (11), przy czym pierwsza dysza (11) jest do nakładania pierwszego roztworu, zwłaszcza roztwór chemiluminescencyjny, a druga dysza (11) do nakładania kolejnego roztworu, korzystnie roztworu enzymu, do otworu (13) do nakładania próbki urządzenia mikrofluidalnego (3). EP 2 988 871 B1 EP 2 988 871 B1 11. Arrangement (1) for testing according to claim 9 or 10, characterized in that the containers (6) have a connector (8) with a port for connecting to a standard Luer cone of the fluid line (12). 11. Układ (1) do testów według zastrzeżenia 9 albo 1O, znamienny tym, że pojemniki (6) posiadają złącze (8) z portem do połączenia ze standardowym stożkiem Luera przewodu plynowego (12). 12. Test system (1) according to one of claims 9 to 11, characterized in that in the fluid pipe (12) between the container (6) and the micropump (10) there is at least one check valve (9), especially with pretension. 12. Układ (1) do testów według jednego z zastrzeżeń 9 do 11, znamienny tym, że w przewodzie plynowym (12) pomiędzy pojemnikiem (6) a mikropompą (10) umieszczony jest co najmniej jeden zawór zwrotny (9), zwłaszcza z naprężeniem wstępnym. 13. Test system (1) according to one of claims 9 to 12, characterized in that at least one sealing device (18) is located in the area of ​​the nozzle outlet (11). 13. Układ (1) do testów według jednego z zastrzeżeń 9 do 12, znamienny tym, że co najmniej jedno urządzenie uszczelniające (18) jest umieszczone w obszarze otworu wylotowego dysz (11). 14. System (1) for testing according to one of claims 9 to 13, characterized by that the dispensing system (2) comprises at least two dispensing units (17), wherein at least one container (6) with the first solution is disposed in the first dispensing unit (17), especially chemiluminescent solution, which through the fluid line (12) is connected to at least one micropump (1 O), and then with the nozzle (11), and in the second dispensing unit (17) at least one container (6) with another solution is placed, especially the enzyme solution, which is also connected to at least one micropump (1O) via a fluid line (12), and then with the nozzle (11), and optionally at least one (6) container with additional solution is placed in the third dispensing unit (17), especially the washing solution, which is also connected to at least one micropump (10) via a fluid line (12), and then with the nozzle (11). 14. Układ (1) do testów według jednego z zastrzeżeń 9 do 13, znamienny tym, że układ dozujący (2) zawiera co najmniej dwie jednostki dozujące (17), przy czym w pierwszej jednostce dozującej (17) umieszczony jest co najmniej jeden pojemnik (6) z pierwszym roztworem, zwłaszcza roztworem chemiluminescencyjnym, który poprzez przewód płynowy (12) jest połączony z co najmniej jedną mikropompą (1 O), a następnie z dyszą (11), a w drugiej jednostce dozującej (17) umieszczony jest co najmniej jeden pojemnik (6) z kolejnym roztworem, zwłaszcza roztworem enzymu, który również poprzez przewód plynowy (12) jest połączony z co najmniej jedną mikropompą (1O), a następnie z dyszą (11), i ewentualnie w trzeciej jednostce dozującej (17) umieszczony jest co najmniej jeden (6) pojemnik z dodatkowym roztworem, zwłaszcza roztworem myjącym, który również poprzez przewód płynowy (12) jest połączony z co najmniej jedną mikropompą (10), a następnie z dyszą (11). 15. System (1) for testing according to claim 14, characterized in that in each dispensing unit (17), on the container (6) there is a connector (8) with a port for connecting a standard Luer cone, and in the fluid line (12) between the container ( 6) and the micropump (10) has at least one check valve (9), especially with pre-tension. 15. Układ (1) do testów według zastrzeżenia 14, znamienny tym, że w każdej jednostce dozującej (17), na pojemniku (6) umieszczone jest złącze (8) z portem do połączenia standardowego stożka Luera, a w przewodzie plynowym (12)pomiędzy pojemnikiem (6) a mikropompą (10) umieszczony jest co najmniej jeden zawór zwrotny (9), zwłaszcza z naprężeniem wstępnym. EP 2 988 871 81 EP 2 988 871 81 PUBLICATIONS CITED IN THE DESCRIPTION PUBLIKACJE CYTOWANE W OPISIE Poniższa lista publikacji cytowanych przez zgłaszającego ma na celu wyłącznie pomoc dla czytającego i nie stanowi części dokumentu patentu europejskiego. Pomimo, że dołożono największej staranności przy jej tworzeniu, nie można wykluczyć błędów lub przeoczeń i EUP nie ponosi żadnej odpowiedzialności w tym względzie. The following list of publications cited by the applicant is intended solely to assist the reader and is not part of the European patent document. Although the greatest care has been taken in compiling the references, errors or omissions cannot be excluded and the EPO disclaims all liability in this regard. Dokumenty patentowe cytowane w opisie • WO 2012080339 A1 [0002] [0002] · US 20100221704A1[0004] • US 20030132112 A1 [0004] • US 6589790 B1 [0004] • WO 2009059664 A1 [0044] • WO 2012080339 A [0054] [0061] Patent documents cited in the description • WO 2012080339 A1 [0002] [0002] · US 20100221704A1 [0004] • US 20030132112 A1 [0004] • US 6589790 B1 [0004] • WO 2009059664 A1 [0044] • WO 2012080339 A [0054] [ 0061] Dokumenty nie odnoszące się do literatury patentowej cytowane w opisie • SQUIRES TM et al.Making it stick: convection, reaction and diffusion in surface-based biosensorsNature Biotech, 2008, vol. 26, 4-10053) Non-patent literature cited in the description • SQUIRES TM et al. Making it stick: convection, reaction and diffusion in surface-based biosensors Nature Biotech, 2008, vol. 26, 4-10053) ΙΞΡ 2 988 871 BI ΙΞΡ 2 988 871 BI EP 2 988 871 B1 EP 2 988 871 B1 Priming priming - + - 2μ1 CL -+-2μ1 CL Fig Fig„a 2 3 45 ^ 7 89- ----.- · ---- ·· -......-. 2 3 45 ^7 89- ----.-·----··-......-.rw. Fig " Fig„