[发明专利]用于反应筛选和优化的装置及其方法

权利要求书

1.一种用于反应筛选和优化的装置，包括：

基板，所述基板包括多个反应容器；

分配子系统，所述分配子系统被配置和布置成针对具有变化的反应条件的多个反应混合物将试剂递送到所述多个反应容器；

至少一个反应器模块，所述至少一个反应器模块被配置和布置成根据所述变化的反应条件驱动所述多个反应容器内的多个反应；

分析子系统，所述分析子系统被配置和布置成在所述反应已经开始后分析所述多个反应容器内所包含的成分，所述分析以每秒一个反应的数量级的速度进行；

自动化子系统，所述自动化子系统被配置和布置成基于实验设计参数将所述多个反应容器从所述分配子系统附近的位置选择性地移动到所述至少一个反应器模块；以及

控制电路系统，所述控制电路系统被配置和布置成向所述分配子系统和所述自动化子系统提供所述实验设计参数以供在阈值时间段内对所述多个反应进行反馈控制，并且基于从所述分析子系统接收的成分分析来识别用于目标最终产物的最佳反应条件。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述控制电路系统被配置和布置成通过以下方式来提供反馈控制：基于比较先前反应结果与存储在所述分析子系统中的最佳反应产物产量而调整用于多个附加反应的所述变化的反应条件并将调整后的变化的反应条件作为修改后的实验设计参数提供给所述分配子系统和所述自动化子系统，其中所述每秒一个反应的数量级的速度包括高达每秒一个反应的速度。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述变化的反应条件包括暴露于不同的温度达不同的时间段，所述反应容器是彼此独立地可选择的，及所述自动化子系统被进一步配置和布置成将所述多个反应容器中的第一个选择性地移动到与所述至少一个反应器模块相关联的第一位置，将所述多个反应容器中的第二个选择性地移动到与所述至少一个反应器模块相关联的第二位置，并且在各自的反应完成之后将所述多个反应容器的所述第一和第二个中的每一个移动到所述分析子系统附近的位置。

4.如权利要求1所述的装置，其中：

所述分配子系统包括分配器，所述分配器选自由以下项组成的群组：喷墨打印机、液体分配器、以及它们的组合；以及

所述分析子系统包括分析器，所述分析器选自由以下项组成的群组：液相色谱-质谱仪(LC-MS)、实时(DART)-质谱仪(MS)、光谱成像仪、以及它们的组合。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个反应器模块包括能量发射器，所述能量发射器被配置和布置成向所述多个反应容器提供能量输出，从而驱动所述多个反应。

6.如权利要求1所述的装置，其中所述分析子系统包括实时直接分析(DART)-质谱仪(MS)，所述实时直接分析(DART)-质谱仪(MS)被配置和布置成提供气体束，所述气体束被依次朝向每一种反应混合物引导并且被配置成将每一种反应混合物的样本携带到所述DART-MS。

7.如权利要求1所述的装置，其中所述自动化子系统被进一步配置和布置成将所述反应混合物从所述至少一个反应器模块移动到所述分析子系统附近的位置，且其中所述分析子系统被配置和布置成发射分析束，所述分析束朝向所述多个反应容器中的每一个发射并与所述反应容器的顶部大约平行。

8.如权利要求7所述的装置，进一步包括传感器电路系统，所述传感器电路系统被配置和布置成响应于所述分析束正在对每一种反应混合物采样而将可检测的音频频率信号提供给所述控制电路系统，其中所述控制电路系统被进一步配置和布置成比较检测到的音频频率信号与阈值音频频率并从中验证分析是否正在发生。

9.如权利要求1所述的装置，其中所述控制电路系统和所述自动化子系统被进一步配置和布置成在所述反应容器内驱动所述多个反应之前密封所述多个反应容器中的每一个，并且在反应中间解封所述多个反应容器中的每一个以引入其他试剂、以对所述反应混合物进行采样，或在分析所述成分中的至少一个之前解封所述多个反应容器中的每一个。