[发明专利]减压阀门和阀门系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于射流卡盘的阀门，并且更具体来说涉及一种可以用于对阀门系统减压的机械阀门。

背景技术

样本制备和分析呈现许多后勤问题。常规地，在没有分析医学样本(例如血液、唾液、尿液以及拭子洗脱液)所必需的设备的局部手术中，许多所述样本被提供给医生，例如，全科医生(GP)或主治医师(PCP)。因此，必须将样本发送到其中分析样本的实验室。测试结果必须随后被核对且返回给 GP以分析所述结果且做出诊断。此方法是不适当的。首先，存在样本运送中被丢失或与错误的患者错配的相当大的风险。此外，尽管技术的最近发展已经减少了执行测试所花费的总时间，但将样本发送到实验室所涉及的延迟是不令人满意的。

然而，在实验室中存在的类型的分析系统是复杂的且通常难以从源样本提供足够量的纯目标以可靠地执行下游分析测定。这通常阻止局部GP手术能够现场执行此类测试。

然而，近年来，已经努力减小分析系统的大小以使测试运行起来更快且更简单，且需要更小的量的样本。举例来说，“芯片实验室”(LOC)装置(微流体装置的子集)将在医院中执行的几乎所有医疗测试或诊断操作整合在单一微流体芯片上。形成此类微流体装置的通道处理较小流体体积且连接在一起以便实现所希望的功能，例如混合样本、移动样本通过装置、使样本与不同的试剂反应等等。这些芯片可以插入到机器中以控制测试的性能且测量结果。

然而，已发现处理微流体装置中的样本可能非常困难。在如在常规LOC 上存在的此类小通道中，难以施加外部力以将样本从一个位置移动到另一位置以在样本上执行不同的动作。还存在对仅仅使用毛细作用操作的LOC装置的复杂性的限制。此外，由于LOC的较小样本大小，所述装置具有减少的灵敏度且因此目标存在于样本中的概率减小。

替代的方法是使用射流卡盘。射流卡盘的组件的大小大于微流体装置的组件的大小，并且因此移动样本通过各种不同位置以在其上执行不同的动作变得可能。这使得有可能执行比可以使用典型的LOC装置执行的更加复杂的测试，同时仍提供在局部GP手术中可能使用的分析系统。

可用于医疗诊断的科学测定已经越来越涉及生物化学过程，例如聚合酶链反应(“PCR”)。PCR测定已经提供测定核酸的界定区段的存在的强有力的方法。因此希望在射流卡盘上执行PCR测定。

将PCR减小到微芯片级对于便携式检测技术和高通量分析系统是十分重要的。所述方法可以用于针对对特定病原体(例如沙眼衣原体细菌、HIV或任何其它病原微生物)具有特异性的核酸的存在测定体液。

可商购的自动DNA扩增测定的引入已经允许更多实验室引入这些技术以用于试样的常规测试。然而，存在改进用于此目的的射流装置的需要。

任何微流体装置的要求都是最小化来自阀门的泄漏。最小化来自阀门的泄漏在经设计以处理生物样本的装置中是尤其重要的。这是因为任何样本的泄漏不仅可导致污染，而且可导致在未来测试运行中的假阳性。最小化来自微流体系统的泄漏的需要在采用PCR技术的装置中式尤其强烈的，因为靶 DNA扩增且增加导致假阳性结果的风险。

一些卡盘可以适合于执行以下样本分析的若干步骤：从样本的引入开始，经由混合和样本制备、泵送样本通过所述装置、使样本与不同试剂反应以及处理和检测。在这些装置中，可能存在其中进行样本制备的前端和其中进行处理和检测的后端。卡盘的前端通常是开发系统，即向大气排放，举例来说，将样本引入到所述前端。因此系统的前端最易于泄漏，且重要的是，经处理的流体不能从卡盘的后端向上游移动到其中可以发生泄漏的卡盘的前端。在 LOC装置中，样本围绕卡盘的移动通过机械或气动致动的阀门控制。

US20090162864揭示一种生物物质检测卡盘，其包括用于使探针与样本溶液中的特殊生物物质反应的反应容器。所述卡盘进一步包括：面向反应容器的内部的多孔膜、与所述多孔膜叠加的气液分离膜，且配备有空气泵，所述空气泵提供在所述气液分离膜的与接触多孔膜的侧面相反的侧面上，且利用所述空气泵，在生物物质与探针之间的反应期间内部可以保持在负压处。这允许在反应期间在反应容器中产生的任何气泡通过简单的方法通过气液分离膜排出。

除了最小化在使用期间和之后阀门的泄漏之外，在用于体积敏感分析的装置(例如使用PCR技术的卡盘)中重要的是，当阀门从其打开位置移动到其闭合位置时，所述阀门并不迫使搁置在阀门室中的大量剩余液体回到系统中。

发明内容