[发明专利]用于反应容器的原位密封的设备、方法和系统

说明书

提供了用于原位密封反应孔的系统、方法和设备。本发明提供了用于原位密封说明性地封闭反应容器中的各个反应孔的反应容器、方法和系统，其使用反应（例如，热循环反应）中已经存在的条件来使密封材料变形，从而密封反应孔，并产生在反应期间存在且在反应完成之后保留的密封。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年12月21日提交的美国申请序列号62/783,269的权益和优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

在美国、加拿大和西欧，传染病约占人类死亡率的近似7%，而在发展中地区，传染病占人类死亡率的超过40%。传染病导致各种临床表现。常见的明显表现包括发热、肺炎、脑膜炎、腹泻和带血腹泻。虽然物理表现表明疾病是由一些病原体引起的，并消除了其他病原体作为病原，但仍存在各种潜在的病原体，并且明确的诊断常常需要执行各种测定。用于识别临床样本中病原体的传统微生物学技术会花费几天或几周的时间，常常会延迟适当的治疗过程。

近年来，聚合酶链式反应（PCR）已成为快速识别传染因子的一种选择方法。PCR是一种快速、灵敏、且特异的诊断传染病的工具。然而，使用PCR作为主要诊断手段的挑战是各种可能的致病生物体或病毒以及一些病理样本中存在的低水平生物体或病毒。运行大的PCR组测定常常是不切实际的，每个PCR测定针对每种可能的致病生物体或病毒，其中预期大多数致病生物体或病毒都是阴性的。该问题在病原体核酸处于低浓度时加剧，并且需要大量样品来收集足够的反应模板。在某些情况下，没有足够的样品来针对所有可能的病原进行测定。一种解决方案是运行“多重PCR”，其中样品在单个反应中针对多个目标同时进行测定。虽然多重PCR已被证明在一些系统中是有价值的，但在存在关于高水平多重反应的鲁棒性和对多种产物的清洗分析的困难的缺点。为了解决这些问题，随后可以将该测定分成多个次级PCR。在初级产物内嵌套次级反应增加了鲁棒性。诸如FilmArray（BioFire®Diagnostics，LLC，盐湖城，犹他州）的封闭系统减少了处理量，从而降低了污染风险。

包括在FilmArray®袋中的微孔阵列为对小液体样品执行多种分析测试提供了平台。需要适当密封该系统和其他系统中的每个微孔内的液体，以隔离反应并产生准确的结果。永久密封也可能是所期望的，以保持孔的完整性，从而允许在初始反应时段之后的后续评估和分析，说明性地以用于在将袋从仪器移除之后的某个时间执行的进一步分析。压敏粘合剂和热封粘合剂两者在执行这种密封功能时都存在困难。压敏粘合剂有在填充孔之前过早粘合和密封微孔开口的风险。热封也会是有问题的，因为反应孔中试剂的温度敏感性会阻止使用额外的加热步骤来密封孔。本发明解决了与使用热循环中已经存在的条件原位密封反应孔相关的各种改进。

发明内容

本公开的实施例解决了本领域中的一个或多个前述或其他问题。本发明提供了用于原位密封说明性地封闭反应容器中的各个反应孔的反应容器、方法和系统，其使用反应（例如，热循环反应）中已经存在的条件来使密封材料变形，从而密封反应孔，并形成在反应期间存在且在反应完成之后保留的密封。这种可密封的反应容器、方法和系统没有在填充孔之前过早粘附和密封微孔开口的风险。同样，因为形成密封所需的条件已经存在于正常反应中，所以本文所述的容器、方法和系统不需要额外的加热步骤来形成密封。根据本文描述的方法和系统密封的反应孔可以在相同或不同的仪器上保存和重新读取。例如，这种反应孔可用于比较孔与孔之间的可变性或仪器与仪器之间的可变性。此外，根据本文所述的方法和系统密封的反应孔可用于制作标准（例如，荧光标准），其可以用于校准仪器。因为密封材料与反应容器一起被包括，并且几乎没有过早形成密封的风险，所以使用可密封的反应容器以及本文所述的方法和系统可不需要用户方进行任何特殊的处理或样品制备。虽然本文所述的实施例涉及反应孔的原位密封，但是应当理解，本文所述的原理和设备可以用于反应容器的任何部分的原位密封，诸如用于反应室（例如，反应泡罩）或流体通道的原位密封。

本文描述了：

1. 一种用于在多个反应孔中原位密封流体样品的方法，包括：