[发明专利]混合设备和方法

说明书

优先权要求

本申请要求享有2012年12月19日提交的共同未决的美国临时专利申请序号61/739,611的优先权，其全部内容在此被引入本文作为参考。

发明背景

通常期望化学反应或生化反应中的反应剂尽可能均质以实现有效和可预期的反应。在聚合酶链式反应(“PCR”)情况下，溶液中的反应剂、酶、引物、探针、目标模板等需要尽可能均质，从而实现目标反应的扩增效率的优化。

很多反应还需要反应孔中贯穿溶液温度均匀，以实现有效反应。PCR还需要在变性、退火和反转录时温度均匀，以发生目标DNA区段的有效扩增。

在PCR扩增的情况下并且在反应开始前混合反应剂溶液，通常满足在开放反应孔系统中的均质性要求。这种混合通常在将反应剂加入开放的反应孔时进行。

附图简述

本发明的其他特征和优势将通过下文详述结合附图而显而易见，下文详述和附图共同通过实例来示例本发明的特征：

图1是能够用于根据本发明实施方式的混合设备的磁响应混合珠(mixing bead)的第一实施方式的剖视图；

图2是能够用于根据本发明实施方式的混合设备的磁响应混合珠的第二实施方式的剖视图；

图3a-3d是显示根据本发明实施方式的包含磁响应混合珠的封闭的反应孔的侧视图；不同水平的溶液和反应剂显示在不同的图中；

图4a-4b是显示磁体相对于反应孔的不同位置和相应磁场可如何影响混合珠位置的透视部分示意图；

图5a-5b是显示多个磁体相对于反应孔的定位和其可如何引起混合珠在反应孔内以增加的速度运动的透视部分示意图；

图6a-6b是显示用于引起混合珠在反应孔内运动的电磁体的透视部分示意图；

图7a-7b是显示多个电磁体相对于反应孔定位以引起混合珠在反应孔内以增加的速度运动的透视部分示意图；

图8a-8c是显示机械移位的电磁体的透视部分示意图，该电磁体被配置以根据本发明一方面，利用磁体和磁动力移动电磁体并且从而改变反应孔内磁场，来移动珠；

图9a-9b是显示机械移位的电磁体的透视部分示意图，该电磁体被配置以根据本发明一方面，利用通过电磁线圈的电流的方向切换器移位电磁体并且从而改变反应孔内磁场，来移动珠；

图10a是显示机械移位的磁体的顶视图，该磁体被布置在旋转轴上，该旋转轴被配置以使磁体围绕反应孔旋转并且从而改变反应孔内磁场；

图10b-10c是图10a所示系统的顶视图；

图11是显示图8a-8c的电磁体配置联合光学头(optics head)使用时的应用的侧面部分示意图；

图12是显示图10a-10c的旋转轴配置联合光学头使用时的应用的侧面部分示意图；

图13a-13c是显示可选的旋转轴配置的侧面部分示意图，该旋转轴配置在本发明再一实施方式中使磁体及其相应的磁场旋入和旋出反应孔的范围；

图14a-14b是显示旋转轴配置的使用的侧面部分示意图，该旋转轴配置使磁体及其相应的磁场在反应孔上方和下方旋入和旋出反应孔的范围；和

图15显示在加热式PCR应用中实现均质溶液和反应剂的方法的实施流程图。

本文现将参考示例的示例性实施方式，并且利用具体语言来描述该示例性实施方式。然而要理解，并不意图由此限制本发明的范围。

发明概述

已知开发可操作的、具有封闭的筒形反应孔——可使反应孔中的均质混合物在加热过程中保持在目标温度——的混合设备是非常有利的。

本发明提供多种振荡具有封闭筒形反应孔的PCR反应器内的磁场的方法，该封闭筒形反应孔能够快速移位孔内的磁响应珠，进而可混合内含物和保持均匀的稠度和温度。

示例实施方式详述

定义

如本文所用，单数形式“一个”和“所述”可包括复数指代，除非上下文另外明确指示。因此，例如，“一个加热单元”的指代可包括一个或多个这样的单元。