用于試劑儲(chǔ)存的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種用于儲(chǔ)存試劑的微流體裝置包括單個(gè)單元，其包括第一部分，第一部分具有構(gòu)造成盛放試劑的試劑儲(chǔ)存室。裝置還包括第二部分，其具有反應(yīng)室，反應(yīng)室構(gòu)造成在反應(yīng)過程期間支承試劑來形成產(chǎn)品。該裝置還包括閥，其構(gòu)造成在閥處于閉合狀態(tài)時(shí)使試劑儲(chǔ)存隔間與反應(yīng)室隔離。
【專利說明】
用于試劑儲(chǔ)存的系統(tǒng)和方法
【背景技術(shù)】
[0001]各種醫(yī)療程序使用試劑或試劑的混合物來用于患者病癥的治療或診斷。例如，某些成像方式使用放射藥劑(rad1pharmaceutical)來生成患者的醫(yī)學(xué)圖像。一系此類成像方式包括正電子發(fā)射斷層掃描(PET)或單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(SPECT) JET和SPECT連同被用藥(例如，注射)至患者的放射藥劑或放射性示蹤劑使用，這導(dǎo)致了患者體內(nèi)位置的伽瑪射線的發(fā)射。發(fā)射的伽瑪射線然后由PET或SPECT探測(cè)器探測(cè)到，且圖像基于探測(cè)到的伽瑪射線發(fā)射的特征產(chǎn)生。此外，某些放射藥劑可用于治療各種患者病癥。放射藥劑的實(shí)例包括H)G (2- [18F]-氟-2-脫氧葡萄糖)、其它基于18F的氟化示蹤劑、13N氨、基于11C的示蹤劑、15O氣體和15O水和其它。
[0002]放射藥劑具有通常范圍從幾分鐘到幾小時(shí)的短半衰期，且因此，注射和成像大體上在放射藥劑的產(chǎn)生之后的短時(shí)間內(nèi)發(fā)生。因此，為了防止使用之前此放射藥劑的過度衰減，放射藥劑通常在PET或SPECT成像系統(tǒng)所處的醫(yī)療設(shè)施處或附近的現(xiàn)場(chǎng)合成。然而，用于生成此放射藥劑的系統(tǒng)通常僅能夠生成一大批，這不但耗時(shí)且昂貴，而且通常生成不可由醫(yī)療設(shè)施使用且浪費(fèi)的過多放射藥劑產(chǎn)品。因此，期望的是提供一種允許放射藥劑試劑的長(zhǎng)期儲(chǔ)存的系統(tǒng)和產(chǎn)生小批量的放射藥劑的合成技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在一個(gè)實(shí)施例中，一種用于儲(chǔ)存試劑的微流體裝置包括單個(gè)單元，其具有第一部分，第一部分具有構(gòu)造成盛放試劑的試劑儲(chǔ)存室。裝置還包括第二部分，其具有反應(yīng)室，反應(yīng)室構(gòu)造成在反應(yīng)過程期間支承試劑來形成產(chǎn)品。該裝置還包括用以將試劑儲(chǔ)存隔間與反應(yīng)室有選擇地隔離的器件。該器件可為閥，其構(gòu)造成在閥處于閉合狀態(tài)時(shí)將試劑儲(chǔ)存隔間與反應(yīng)室隔離開。在備選方案中，所述器件可為可破壞的隔膜。
[0004]在一個(gè)實(shí)施例中，一種用于儲(chǔ)存試劑的系統(tǒng)包括微流體裝置，其具有形成基底的一個(gè)或更多個(gè)層，以及構(gòu)造成儲(chǔ)存設(shè)置在基底內(nèi)的試劑的試劑儲(chǔ)存隔間。該裝置還包括經(jīng)由流動(dòng)通路流體地聯(lián)接到試劑儲(chǔ)存隔間上的反應(yīng)室，流動(dòng)通路在試劑儲(chǔ)存室與反應(yīng)隔間之間延伸，且反應(yīng)室構(gòu)造成在反應(yīng)過程期間盛放試劑。該裝置還包括跨過流動(dòng)通路設(shè)置的閥，閥構(gòu)造成在閥處于閉合狀態(tài)時(shí)密封流動(dòng)通路。該系統(tǒng)還包括界面系統(tǒng)，其構(gòu)造成收納裝置且操縱裝置來開始試劑從試劑儲(chǔ)存隔間朝反應(yīng)室的移動(dòng)。
[0005]在一個(gè)實(shí)施例中，提供了制造用于儲(chǔ)存試劑的微流體裝置的方法。該方法包括生成具有一個(gè)或更多個(gè)層的基底，以及在基底內(nèi)創(chuàng)建試劑儲(chǔ)存隔間，其中試劑儲(chǔ)存隔間包括入口和流動(dòng)通路，流動(dòng)通路構(gòu)造成將試劑從試劑儲(chǔ)存隔間輸送。該方法還包括經(jīng)由入口將試劑插入試劑儲(chǔ)存隔間中，沿流動(dòng)通路施加具有閥體和膜片的閥，以及將密封機(jī)構(gòu)定位在膜片上且穿過閥體，以密封流動(dòng)通路且將試劑容納在試劑儲(chǔ)存隔間內(nèi)。
【附圖說明】
[0006]在參照附圖閱讀以下詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的這些及其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，附圖中相似的標(biāo)號(hào)表示附圖各處相似的部分，在附圖中:
圖1為按照實(shí)施例的使用微流體盒和界面系統(tǒng)來生成用于患者成像程序的放射藥劑的技術(shù)的示意圖；
圖2為按照實(shí)施例的使用微流體盒和界面系統(tǒng)生成放射藥劑的方法的流程圖；
圖3為按照實(shí)施例的具有試劑儲(chǔ)存隔間、反應(yīng)室、流動(dòng)通路和閥的微流體盒的頂部透視圖；
圖4為圖3的微流體盒的一個(gè)實(shí)施例的多層的分解視圖；
圖5為具有試劑儲(chǔ)存隔間和反應(yīng)室的微流體盒的截面?zhèn)炔渴疽鈭D；
圖6為按照實(shí)施例的具有隔離元件的試劑儲(chǔ)存隔間的頂部示意圖；
圖7為具有包括試劑儲(chǔ)存隔間的第一部分和包括反應(yīng)室的第二部分的微流體盒的截面?zhèn)炔渴疽鈭D，其中第一部分和第二部分可除去地聯(lián)接在一起；
圖8為按照實(shí)施例的構(gòu)造成控制試劑的流動(dòng)的閥的截面頂部透視圖；
圖9為按照實(shí)施例的處于開啟構(gòu)造的密封機(jī)構(gòu)的側(cè)部示意圖；
圖10為按照實(shí)施例的處于閉合構(gòu)造的密封機(jī)構(gòu)的側(cè)部示意圖；
圖11為按照實(shí)施例的制造具有儲(chǔ)存在試劑儲(chǔ)存隔間中的試劑的微流體盒的方法的流程圖；以及
圖12為按照實(shí)施例的構(gòu)造成收納微流體盒且便于生成放射藥劑的界面系統(tǒng)的示意性透視圖。
[0007 ]圖13示出了本發(fā)明的微流體盒。
【具體實(shí)施方式】
[0008]本公開內(nèi)容涉及構(gòu)造成儲(chǔ)存各種試劑(諸如用于放射藥劑的合成的試劑)的微流體盒(microf luidic cassette)。微流體盒可連同界面系統(tǒng)(例如，合成器)使用，界面系統(tǒng)構(gòu)造成便于來自儲(chǔ)存在微流體盒內(nèi)的試劑的放射藥劑化合物的合成。盡管本申請(qǐng)的技術(shù)在PET或SPECT系統(tǒng)和適用于PET或SPECT成像的放射藥劑的合成的背景下描述，但應(yīng)當(dāng)理解的是，本文公開的系統(tǒng)和方法可用于和/或適于儲(chǔ)存多種試劑中的任一個(gè)，且/或用于在多種診斷或治療背景中的任一個(gè)中使用。
[0009]放射藥劑產(chǎn)生相對(duì)復(fù)雜，且涉及專用設(shè)備和技術(shù)人員。用于放射藥劑產(chǎn)生的微流體盒的使用便于使用點(diǎn)處的化合物的小規(guī)模生產(chǎn)，這繼而又可允許此化合物在較小設(shè)施中且利用較小合成機(jī)器生產(chǎn)。本文提供了微流體盒的實(shí)施例，其允許用于合成放射藥劑的試劑的長(zhǎng)期儲(chǔ)存且便于醫(yī)療環(huán)境中的放射藥劑的更高效生產(chǎn)。本文還提供了用于制造微流體盒和用于連同界面系統(tǒng)使用微流體盒生成放射藥劑的方法的實(shí)施例。
[0010]鑒于前文，圖1示出了用于生成適用于各種醫(yī)學(xué)治療或成像技術(shù)(諸如PET或SPECT成像技術(shù))的放射藥劑(例如，放射性化合物(rad1compound)或放射化合物(rad1activecompound))的放射性化合物合成系統(tǒng)1。系統(tǒng)1包括微流體盒12 (例如，盒、微流體芯片、微流體儲(chǔ)存裝置或微流體裝置)和界面系統(tǒng)14(例如，放射藥劑合成器、放射性化合物合成器或放射化合物合成器)。微流體盒12可構(gòu)造成儲(chǔ)存一種或更多種試劑，其可包括放射和/或非放射試劑(例如，非放射狀態(tài)中的試劑)ο微流體盒12可構(gòu)造成儲(chǔ)存干溶劑(例如，凈化的有機(jī)溶劑)、含水物質(zhì)(酸性、中性和堿性)，以及凍干物質(zhì)。按照本實(shí)施例，微流體盒12可包括允許儲(chǔ)存構(gòu)造成產(chǎn)生放射藥劑18和用于放射藥劑生產(chǎn)過程中的一種或更多種溶劑的特征。這些特征和用于產(chǎn)生這些特征的制造技術(shù)在下文中詳細(xì)論述。
[0011]如圖所示，界面系統(tǒng)14可具有任何適合的形式和/或功能，且可大體上為允許微流體盒12的期望功能的任何構(gòu)件。例如，界面系統(tǒng)可為微流體盒12外部的任何構(gòu)件，其構(gòu)造成便于放射藥劑18利用微流體盒12合成或生成。因此，本文所述的界面系統(tǒng)14的各種實(shí)施例不旨在為限制性的。如所示實(shí)施例中所示，界面系統(tǒng)14可包括槽口 16(例如，容器或腔)，其成形為收納和/或容納(例如，盛放)微流體盒12。因此，在合成過程期間，微流體盒12可置于槽口 16內(nèi)(例如，插入或載入)。不管其形式，界面系統(tǒng)14大體上構(gòu)造成操縱微流體盒12和/或開始反應(yīng)過程，以使用儲(chǔ)存在微流體盒12內(nèi)的一種或更多種試劑生成放射藥劑18。微流體盒12和/或界面系統(tǒng)14還可構(gòu)造成協(xié)調(diào)來提供反應(yīng)狀態(tài)(例如，溫度、壓力等)，以用于放射藥劑18的合成。如下文更詳細(xì)所述，界面系統(tǒng)14可為基于處理器的機(jī)器，其配置成執(zhí)行和/或開始合成步驟而沒有用戶干預(yù)，或界面系統(tǒng)14可配置成接收用戶輸入且響應(yīng)于用戶輸入執(zhí)行指令。一旦合成，則放射藥劑18然后可在適合的治療或診斷技術(shù)中使用。例如，如圖所示，放射藥劑18可被收集和/或轉(zhuǎn)移至諸如注射器20的裝置，且可被用藥(例如，注射)到患者22中來用于使用PET系統(tǒng)24的PET成像。
[0012]圖2為用于使用微流體盒12和界面系統(tǒng)14來合成放射藥劑18的方法30的實(shí)施例的流程圖。方法30包括由框表示的各種步驟。應(yīng)當(dāng)注意的是，本文提供的任何方法都可通過系統(tǒng)(諸如系統(tǒng)10)執(zhí)行為自動(dòng)程序。此外，方法30的某些步驟可通過基于處理的機(jī)器來實(shí)施，該機(jī)器包括儲(chǔ)存用于便于方法30的所有或部分特定步驟的指令的存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器可為任何適合的易失性存儲(chǔ)器裝置和/或非易失性大容量存儲(chǔ)器裝置，且在一些實(shí)施例中，基于處理器的機(jī)器可為界面系統(tǒng)14。基于處理器的機(jī)器可構(gòu)造成執(zhí)行某些步驟而沒有用戶干預(yù)，或可構(gòu)造成接收用戶輸入且響應(yīng)于用戶輸入執(zhí)行指令。因此，此機(jī)器可包括適合的用戶界面構(gòu)件，包括顯示器和/或用戶輸入控制器。指令可包括將輸入提供至系統(tǒng)10的硬件構(gòu)件，其可作用為與系統(tǒng)10的一個(gè)或更多個(gè)構(gòu)件機(jī)械地或另外物理地交互。此外，盡管流程圖示出了以一定順序的步驟，但應(yīng)當(dāng)理解的是，步驟可以以任何適合順序執(zhí)行，且某些步驟可在適當(dāng)情況下同時(shí)地執(zhí)行。此外，方法的某些步驟或部分可由單獨(dú)的裝置執(zhí)行。例如，方法的第一部分可由界面系統(tǒng)14執(zhí)行，而方法的第二部分可由用戶或由單獨(dú)的處理裝置執(zhí)行。此外，盡管參照一個(gè)微流體芯片12描述了方法30，但應(yīng)當(dāng)理解的是，界面系統(tǒng)14可構(gòu)造成同時(shí)地或大致同時(shí)地(例如，在重疊時(shí)間段期間)接收和處理一個(gè)以上的微流體芯片12(例如，2，3，4，5，6，7，8，9，10個(gè)或更多)。通過此技術(shù)，可生成一批或更多批放射藥劑18，或期望的不同產(chǎn)品。
[0013]如圖所示，方法30通過在步驟32處選擇具有試劑儲(chǔ)存隔間和反應(yīng)室的微流體盒12而開始。如下文更詳細(xì)所述，微流體盒12可包括任何適合數(shù)目的單獨(dú)(例如，隔離的)試劑儲(chǔ)存隔間(例如，I，2，3，4，5，6，7，8，9，10個(gè)或更多)，其構(gòu)造成盛放和/或儲(chǔ)存一種或更多種試劑，且可選地具有一定范圍的容積。試劑可為液體的或氣態(tài)的，且在后一情況中，可在需要的情況下用作用于期望過程的壓力源。此外，微流體盒12可包括任何適合數(shù)目的反應(yīng)室(例如，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10個(gè)或更多)，其構(gòu)造成經(jīng)由在試劑儲(chǔ)存隔間與反應(yīng)室之間延伸的一個(gè)或更多個(gè)流動(dòng)通路從試劑儲(chǔ)存隔間接收一種或更多種試劑。反應(yīng)室還可構(gòu)造成在它們?cè)诜磻?yīng)過程(例如，混合過程、化學(xué)過程等)期間混合或另外處理(例如，加熱、冷卻等)時(shí)盛放和/或支承一種或更多種試劑。微流體盒12可構(gòu)造成儲(chǔ)存試劑達(dá)長(zhǎng)時(shí)間段(例如，幾小時(shí)、幾天、幾個(gè)月、一年或更長(zhǎng))，而沒有試劑的污染或分解。
[0014]在一些實(shí)施例中，步驟32可由操作者(例如，用戶)執(zhí)行，操作者基于期望的放射藥劑18的類型和/或量(例如，體積)來選擇微流體盒12。在某些實(shí)施例中，界面系統(tǒng)14或其它自動(dòng)裝置(例如，微流體盒處理裝置)可構(gòu)造成經(jīng)由自動(dòng)處理過程選擇和/或取得微流體盒12(例如，從具有多種微流體盒12的庫(kù)或其它儲(chǔ)存裝置)。此外，在一些實(shí)施例中，界面系統(tǒng)14可構(gòu)造成接收用戶輸入且至少部分基于用戶輸入選擇和/或取得適合的微流體盒12。在此情況下，多個(gè)不同微流體盒12可以是可用的(例如，儲(chǔ)存在庫(kù)或其它儲(chǔ)存裝置中)，例如，微流體盒12構(gòu)造成合成不同類型和/或量的放射藥劑18。使用微流體處理系統(tǒng)來用于儲(chǔ)存、選擇和/或使用微流體盒的各種技術(shù)在美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)2013/0170931中公開，其通過引用以其整體并入本文中。
[0015]在步驟34處，微流體盒12可聯(lián)接至(例如，插入、放置、設(shè)置、載入)界面系統(tǒng)14，或可以以其他方式與界面系統(tǒng)14交互。如同步驟32，微流體盒12可手動(dòng)地(例如，由操作者)或經(jīng)由自動(dòng)過程通過界面系統(tǒng)14或其它適合的裝置聯(lián)接到界面系統(tǒng)14上。在一些實(shí)施例中，微流體盒12可聯(lián)接到界面系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)槽口 16上。一旦聯(lián)接到界面系統(tǒng)14上，則微流體盒12在步驟36處根據(jù)與微流體盒14相關(guān)聯(lián)的特定參數(shù)和/或根據(jù)界面系統(tǒng)14的特定設(shè)置來處理。例如，在一些實(shí)施例中，界面系統(tǒng)14可操縱微流體盒12來打開一個(gè)或更多個(gè)控制裝置(例如，閥)，以允許一種或更多種物質(zhì)(例如，試劑或溶劑)從試劑儲(chǔ)存隔間至反應(yīng)室的移動(dòng)。在一些實(shí)施例中，界面系統(tǒng)14可操縱閥來便于諸如氣體的材料轉(zhuǎn)移(例如，移動(dòng)或排出)離開微流體盒12的某些部分(例如，試劑儲(chǔ)存隔間、反應(yīng)室或其它內(nèi)部部分)。在某些實(shí)施例中，界面系統(tǒng)14可配置成系統(tǒng)地且自動(dòng)地控制微流體盒12的閥，以調(diào)整微流體盒12內(nèi)的試劑或溶劑的移動(dòng)(例如，流動(dòng))。在某些實(shí)施例中，界面系統(tǒng)14可根據(jù)編程設(shè)置來控制閥，因此在預(yù)定時(shí)間且以預(yù)定順序打開閥。在一些構(gòu)造中，微流體盒12的閥可與界面系統(tǒng)14內(nèi)的各種促動(dòng)器對(duì)準(zhǔn)，以便于閥的控制，這在下文中更詳細(xì)描述。
[0016]在步驟38處，界面系統(tǒng)14可開始、指示和/或控制微流體盒12的反應(yīng)隔間內(nèi)的反應(yīng)。在一些實(shí)施例中，反應(yīng)可通過打開閥來允許試劑朝反應(yīng)室的移動(dòng)來開始。在某些實(shí)施例中，開始反應(yīng)可包括附加或備選的技術(shù)。例如，界面系統(tǒng)14可包括熱源、冷卻源、機(jī)械攪拌(例如，振動(dòng))源等。在一些實(shí)施例中，界面系統(tǒng)14可監(jiān)測(cè)反應(yīng)(例如，反應(yīng)室中的溫度、pH或其它性質(zhì))和/或可適于調(diào)整反應(yīng)狀態(tài)(例如，溫度、壓力、攪拌等)。通過此技術(shù)，如步驟40中所提供的，系統(tǒng)10可經(jīng)由反應(yīng)來合成產(chǎn)品，諸如適用于PET成像的放射藥劑18。由于微流體盒12可用于生成特定化合物(例如，微流體盒12專用于特定化合物)，故界面系統(tǒng)14上的連續(xù)運(yùn)行可使用不同類型的微流體盒12產(chǎn)生不同化合物。
[0017]如下文更詳細(xì)所述，在某些實(shí)施例中，微流體盒12可為整裝裝置，其儲(chǔ)存用于生成放射藥劑18的所有試劑，且/或放射藥劑18可在微流體盒12上生成，而不與界面系統(tǒng)14或微流體盒12外的環(huán)境交換任何試劑或溶劑。如下文更詳細(xì)所述，試劑或溶劑可在反應(yīng)過程開始之前的時(shí)間段(例如，延長(zhǎng)的時(shí)間段)內(nèi)儲(chǔ)存且與微流體盒12外的環(huán)境隔離。因此，反應(yīng)過程可執(zhí)行，且/或放射藥劑18可在微流體盒12內(nèi)生成，而不在開始反應(yīng)過程之前將附加的材料或試劑(例如，沒有除儲(chǔ)存在試劑儲(chǔ)存隔間或其它儲(chǔ)存構(gòu)件內(nèi)的那些之外的附加材料或試劑)引入微流體12中。在某些實(shí)施例中，在生成放射藥劑18之后，放射藥劑18可從微流體盒12轉(zhuǎn)移(例如，由操作者手動(dòng)地或經(jīng)由自動(dòng)處理系統(tǒng))到另一個(gè)裝置，諸如用于用藥至患者22的注射器20。在一些實(shí)施例中，來自反應(yīng)過程的廢物可保持在微流體盒12中，其可噴射到單獨(dú)的廢物容器中且棄置(例如，一次性微流體盒)。在一些實(shí)施例中，例如，微流體盒12可總體地或部分地轉(zhuǎn)移到另一個(gè)裝置來用于清潔和再使用。因此，在一些實(shí)施例中，微流體盒12可再循環(huán)且準(zhǔn)備來再使用(例如，通過清潔和再加載試劑)。如上文所述，多個(gè)微流體芯片12可通過界面系統(tǒng)14經(jīng)由方法30同時(shí)處理，或在某些實(shí)施例中，多個(gè)微流體芯片12可根據(jù)方法30例如基于編程例行程序或用戶輸入來選擇和連續(xù)處理。
[0018]轉(zhuǎn)到圖3，示出了微流體盒12的一個(gè)實(shí)施例的示意性頂部透視圖。如圖所示，微流體盒12可包括基底46，其具有以層疊構(gòu)造鄰近于彼此布置(例如，直接接觸或經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)層間接接觸)的多個(gè)層48。如下文更詳細(xì)所述，微流體盒12可包括可聯(lián)接在一起(諸如可除去地聯(lián)接或固定地附接或連結(jié)在一起)的任何適合數(shù)目的層48(例如，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10個(gè)或更多層)。如圖所示，微流體盒12包括第一(例如，頂)層50和第二(例如，底)層52，其可直接或間接接觸，且/或可經(jīng)由連結(jié)或其它附接來聯(lián)接在一起。在一些實(shí)施例中，層48可包括任何適合的材料，包括任何適合的聚合物材料，諸如環(huán)烯烴共聚物(COC)或熱塑性聚合物。在某些實(shí)施例中，微流體盒12可此外或作為備選包括硅或玻璃結(jié)構(gòu)或?qū)?8。各個(gè)層48均可包括各種特征或容器(例如，如下文所述，試劑儲(chǔ)存隔間、反應(yīng)室、流動(dòng)通路或曲管、閥)中的所有或一部分，且/或多個(gè)層48可在層48聯(lián)接在一起時(shí)形成微流體芯片12的某些特征或容器。用于特征或容器的適合材料的實(shí)例包括玻璃、不銹鋼、聚合物、陶瓷、或通過焊接、連結(jié)、膠合來密封的基于硅的基底，可選地施加表面涂層。
[0019]當(dāng)用于將試劑儲(chǔ)存隔間與反應(yīng)室有選擇地隔離的器件是可破壞的隔膜時(shí)，用于破壞隔膜的方法取決于形成構(gòu)件的材料。用于破壞的方法的非限制性實(shí)例可包括使用機(jī)械、聲學(xué)、熱或光學(xué)應(yīng)力。可破壞的隔膜可由與第一部分和第二部分相同的材料形成，例如，可為可破壞或焊開的玻璃，可為易受聲學(xué)或光學(xué)(例如，激光)應(yīng)力的材料。通過熱應(yīng)力可實(shí)現(xiàn)破壞，其中不同材料的組合由于不同熱膨脹性質(zhì)而有助于此。對(duì)于機(jī)械應(yīng)力，將試劑儲(chǔ)存隔間與反應(yīng)室有選擇地隔離的器件可由與試劑儲(chǔ)存隔間和反應(yīng)室的材料不同的材料形成。非限制性實(shí)例包括箔片、玻璃(或許具有較小厚度)、由柔性聚合物制成的隔膜，或可轉(zhuǎn)移的通道阻隔物。US2012027648 (Al)的對(duì)接蓋布置可認(rèn)作是適合的選擇性隔離器件。為了執(zhí)行機(jī)械應(yīng)力，一個(gè)選擇將為使用針。US2012025521 (Al)中描述的流體連接器裝置也可適于結(jié)合本發(fā)明使用。
[0020]此外，層48可構(gòu)造成使得各種容器適當(dāng)連接(例如，互連或流體連通)，以允許試劑(例如，流體或干材料)在層48聯(lián)接在一起時(shí)在層48的容器之間行進(jìn)。例如，如下文所述，容器可通過對(duì)準(zhǔn)層48且將層48連結(jié)在一起來連接。如圖所示，層48可在第一(例如，頂)表面54與大體上與微流體盒12的第一表面54相對(duì)的第二(例如，底)表面56之間層疊且形成它們。用于儲(chǔ)存和/或輸送試劑的某些容器(例如，試劑儲(chǔ)存隔間、流動(dòng)通路和/或反應(yīng)室)可完全容納(例如，收納)在層48內(nèi)，使得沒有容器部分突出或延伸經(jīng)過表面54，56 ο此外，在一些實(shí)施例中，層48和/或表面54，56可為剛性的(例如，非柔性或非可彎曲的)，且可具有與膜或涂層相比更大的厚度和剛度。此外，微流體盒12可具有任何適合的形狀或形式，包括大體上矩形或圓形水平截面。
[0021 ]在一些實(shí)施例中，微流體盒12可包括特征58，諸如表面特征(例如，缺口、切口、凸起等)、顏色、材料性質(zhì)和/或幾何形狀(例如，形狀或尺寸)，其構(gòu)造成有助于用戶或界面系統(tǒng)14識(shí)別微流體盒12或微流體盒12的類型。例如，構(gòu)造成儲(chǔ)存用于生成PET成像的放射藥劑18的試劑的所有微流體盒12都可具有特定的可識(shí)別的特征或幾何形狀，而用于其它應(yīng)用的微流體盒12可包括不同特征。在一些實(shí)施例中，例如，微流體盒12的表面特征可構(gòu)造成與界面系統(tǒng)的槽口 16內(nèi)的對(duì)應(yīng)特征對(duì)準(zhǔn)，以提供微流體盒12與界面系統(tǒng)14之間的牢固配合或連接，且/或提供微流體盒12適當(dāng)位于界面系統(tǒng)14來用于處理的確認(rèn)。在某些實(shí)施例中，微流體盒12可利用識(shí)別信息或處理或處置指令標(biāo)出或標(biāo)記，以用于使用盒來通過界面系統(tǒng)14使合成和處理流線化。例如，微流體盒12的特征58可為條碼、磁條、光學(xué)標(biāo)記、RFID、顏色、物理性狀、文本標(biāo)簽、電子標(biāo)簽、物理特征或任何其它適合的獨(dú)特識(shí)別特征。識(shí)別信息可儲(chǔ)存在微流體盒12上，且可由與界面系統(tǒng)14相關(guān)聯(lián)的識(shí)別單元讀取，且界面系統(tǒng)14可構(gòu)造成響應(yīng)于識(shí)別信息的讀取來采取行動(dòng)。
[0022]如圖3中所示，一個(gè)或更多個(gè)閥60可設(shè)置在微流體盒12的一個(gè)或更多個(gè)層48內(nèi)。閥60可包括膜片62(例如，膜片閥)，其定位鄰近于微流體盒12的頂面54。閥60可構(gòu)造成密封微流體盒12的試劑儲(chǔ)存隔間64內(nèi)的試劑來儲(chǔ)存，且/或控制試劑移出(例如，流動(dòng)、轉(zhuǎn)移等)試劑儲(chǔ)存隔間64來用于反應(yīng)過程。在一些實(shí)施例中，如圖3中所示，微流體盒12還可包括流動(dòng)通路66(例如，曲管)，其在試劑儲(chǔ)存隔間64與微流體盒12的另一個(gè)特征或構(gòu)件(諸如反應(yīng)室68)之間延伸。出于論述的目的，下文描述的實(shí)施例大體上論述了試劑從試劑儲(chǔ)存隔間64經(jīng)由流動(dòng)通路66至反應(yīng)室68的轉(zhuǎn)移，但應(yīng)當(dāng)理解的是，流動(dòng)通路66可在任何適合的構(gòu)件之間延伸，例如，包括試劑儲(chǔ)存隔間64、反應(yīng)室68、換熱器、用于測(cè)量試劑體積的計(jì)量構(gòu)件、感測(cè)構(gòu)件、固相獲取構(gòu)件、過濾構(gòu)件、分離構(gòu)件、混合構(gòu)件中的任一個(gè)。因此，流動(dòng)通路66可允許試劑在微流體盒12的各種構(gòu)件之間轉(zhuǎn)移或輸送。此外，如下文更詳細(xì)所述，閥60可沿流動(dòng)通路66定位，且因此，可構(gòu)造成控制任何材料(諸如試劑)在微流體盒12的任何適合的構(gòu)件或特征之間的移動(dòng)。流動(dòng)通路66可為曲折的或大體上彎曲的通道，以便提供大的表面面積來改善熱傳遞，例如，這可在試劑移動(dòng)穿過流動(dòng)通路66時(shí)加熱或冷卻試劑。
[0023]試劑儲(chǔ)存隔間64(例如，各個(gè)儲(chǔ)存隔間64)可包括入口 69和出口 70。在一些實(shí)施例中，各個(gè)入口 69可具有對(duì)應(yīng)的閥60a(例如，第一閥或輸入閥)，且各個(gè)出口均可具有對(duì)應(yīng)的閥60b(例如，第二閥或輸出閥)。在某些實(shí)施例中，例如，在制造期間，試劑可經(jīng)由位于試劑儲(chǔ)存隔間64附近的輸入隔間直接地或經(jīng)由入口通道71間接地提供至試劑儲(chǔ)存隔間64。在一些此類實(shí)施例中，試劑然后可通過閉合第一閥60a密封入口69來密封在試劑儲(chǔ)存隔間64內(nèi)，第一閥60a可沿入口通道71定位。在沿流動(dòng)通路66定位的第二閥60b的觸動(dòng)后，試劑可從試劑儲(chǔ)存隔間64朝微流體盒12的任何適合的構(gòu)件(諸如反應(yīng)室68)經(jīng)由流動(dòng)通路66行進(jìn)。
[0024]在某些實(shí)施例中，一種以上的試劑可提供至反應(yīng)室68，其在反應(yīng)過程期間支承試劑來生成放射藥劑18。反應(yīng)室68也可防止不需要(例如，非期望)的材料(例如，水或氧)進(jìn)入反應(yīng)物的反應(yīng)混合物中。例如，反應(yīng)室68和相關(guān)聯(lián)的閥可形成氣密性密封。如上文所述，任何適合數(shù)目的閥60、試劑儲(chǔ)存隔間64、流動(dòng)通路66和/或反應(yīng)室68可設(shè)在微流體盒12上來便于生成放射藥劑18。附加的容器或通道可提供成用于在處理之前進(jìn)一步操縱試劑，且/或用于在放射藥劑18形成之后處理。例如，附加的通道或流動(dòng)通路66以及閥60可提供成便于諸如氣體的材料轉(zhuǎn)移(例如，移動(dòng)或排出)離開微流體盒12的某些部分(例如，試劑儲(chǔ)存隔間、反應(yīng)室或其它內(nèi)部部分)。此外，此特征可被包括(例如，收納或形成)在微流體盒12的任何層48內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解的是，試劑可儲(chǔ)存在微流體盒12的任何適合部分中，例如，包括在反應(yīng)室68、流動(dòng)通路66中的一個(gè)或更多個(gè)或入口通道71內(nèi)。
[0025]圖4為微流體盒12的多層48的一個(gè)實(shí)施例的分解透視圖。如上文所述，微流體盒12可包括多層48(例如，2到50之間)，其具有或形成可用于生成放射藥劑18的各種室、容器或類似特征。此外，按照本文公開的技術(shù)，層48可構(gòu)造成使得容器適當(dāng)?shù)剡B接來便于生成放射藥劑18。在所示實(shí)施例中，頂層50支承閥60，且可包括入口通道71、試劑儲(chǔ)存隔間64和/或延伸至反應(yīng)室68的流動(dòng)通路66。在一些實(shí)施例中，頂層52可包括腔72，其在頂層52和底層54聯(lián)接在一起(例如，可除去地或固定地附接、連結(jié)、匹配等)時(shí)形成反應(yīng)室68的頂部。如圖所示，底層52可包括對(duì)應(yīng)的特征(例如，形成在層52中的幾何特征)，其與頂層52—起形成諸如反應(yīng)室68的容器。因此，反應(yīng)室68在頂層52和底層54聯(lián)接在一起時(shí)形成。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，層48中的一個(gè)可收納微流體盒12的各種構(gòu)件中的任一個(gè)。例如，試劑儲(chǔ)存隔間64可完全收納(例如，包圍或隔離)在頂層52或底層54內(nèi)，而反應(yīng)室68可完全收納或形成在頂層52或底層54內(nèi)，其中層48經(jīng)由流動(dòng)通路66與彼此連通。此外，層48可經(jīng)由任何適合的技術(shù)(例如，熔化、連結(jié)或粘合劑)聯(lián)接在一起。
[0026]微流體盒12還可包括具有一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的開口或閥60的各種室和/或容器，以便于放射藥劑18與其它反應(yīng)成分(諸如溶劑)分離。用于微流體盒12的材料可選擇成與使用的試劑和溶劑相容。例如，層48或形成在其中的室的任何試劑接觸或溶劑接觸表面都可由不影響(例如，不降解、溶解或相互作用)反應(yīng)中使用的試劑或溶劑的材料形成或涂布。
[0027]圖5為具有試劑儲(chǔ)存隔間64和反應(yīng)室68的微流體盒12的一個(gè)實(shí)施例的截面?zhèn)炔渴疽鈭D。在繪出的實(shí)施例中，微流體盒為單件構(gòu)造，其中試劑儲(chǔ)存隔間64和反應(yīng)室68收納在單件連續(xù)材料內(nèi)或固定地附接或連結(jié)在一起的多層48中。在此實(shí)施例中，試劑儲(chǔ)存隔間64和反應(yīng)室68不可與彼此分離，且可永久地固定在形成層48或多層48的材料內(nèi)。此構(gòu)造可為耐用的，且可能期望地提供單件微流體盒12，其容易在醫(yī)療環(huán)境中使用，這與其它儲(chǔ)存方法(諸如泡罩包裝等)相反。
[0028]此外，如圖所示，微流體盒12可包括各種特征，以便于試劑儲(chǔ)存隔間64中的試劑的隔離和/或在儲(chǔ)存期間減少試劑的污染或擴(kuò)散。例如，涂層78(例如，表面涂層)可設(shè)置在微流體盒12的各種試劑接觸表面上。如圖所示，涂層78設(shè)置在試劑儲(chǔ)存隔間64(例如，接觸儲(chǔ)存的試劑或溶劑的試劑儲(chǔ)存隔間64的表面)的內(nèi)表面79的至少一部分上。涂層78可為提供隔層來減少基底材料擴(kuò)散到試劑儲(chǔ)存隔間64(例如，進(jìn)入試劑或溶劑中)和/或試劑或溶劑從試劑儲(chǔ)存隔間64擴(kuò)散的任何適合的材料。通過非限制性實(shí)例，涂層78可為任何適合的隔層材料，諸如金屬層(例如，鋁層)、玻璃或陶瓷，且涂層78可為可連結(jié)的或非可連結(jié)的。涂層78還可提供試劑儲(chǔ)存隔間的內(nèi)部與微流體盒12周圍的外部環(huán)境之間的附加隔層。應(yīng)當(dāng)理解的是，此外或作為備選，涂層78可設(shè)置在流動(dòng)通路66和/或反應(yīng)室66的試劑接觸表面的至少一部分上。在一些實(shí)施例中，多個(gè)不同類型的涂層78可設(shè)置在微流體盒12的試劑接觸表面上。
[0029]在某些實(shí)施例中，如圖所示，試劑儲(chǔ)存隔間64可由一個(gè)或更多個(gè)隔離特征80(例如，隔離臂或懸臂)至少部分地包繞或包圍。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或更多個(gè)隔離特征80可此外或作為備選部分地包繞其它室或容器(例如，反應(yīng)隔間68)。此外，微流體盒12的至少一部分可由副包裝84包繞，副包裝84構(gòu)造成將微流體盒12和儲(chǔ)存在其中的試劑與外部環(huán)境(例如，與氣體、水分等)隔離開。任何適合的材料(例如，隔層材料)都可用于形成副包裝84，諸如雙軸定向的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(BOPET)包覆物、箔片包覆物等。
[0030]圖6為部分地包繞試劑儲(chǔ)存隔間64的一個(gè)或更多個(gè)隔離臂80的頂視圖。一個(gè)或更多個(gè)隔離特征80可在層48或基底材料中為長(zhǎng)形間隙(例如，空隙)，其增大了有效距離，且/或減小了試劑儲(chǔ)存隔間64與基底材料之間的表面接觸面積。因此，隔離特征80可提供隔層來隔離試劑或溶劑，且/或防止試劑和/或溶劑的非期望擴(kuò)散。
[0031]如上文所述，微流體盒12可包括一件式整體單結(jié)構(gòu)(例如，由一件式整體單結(jié)構(gòu)來構(gòu)成或基本上由其構(gòu)成)，其具有所有反應(yīng)室68、容器、通道等，適于形成和隔離放射藥劑
18。然而，在一些情形中，期望提供模塊化微流體盒12，使得微流體盒12的各種部分或容器可容易地除去，以便于例如微流體盒12的再使用、替換、修理和提高的靈活性和定制。在此實(shí)施例中，微流體盒12可為單個(gè)單元，其為多個(gè)(例如，兩個(gè)或更多個(gè))一件式結(jié)構(gòu)的組件，各個(gè)一件式結(jié)構(gòu)具有用于生成放射藥劑18的特征的單獨(dú)部分。因此，圖7為微流體盒12的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)部示意圖，其中試劑儲(chǔ)存隔間64和反應(yīng)室66可除去地聯(lián)接在一起。具體而言，在所示實(shí)例中，第一部分90(例如，第一層、試劑儲(chǔ)存部分或第一一件式結(jié)構(gòu))可包括試劑儲(chǔ)存隔間64，而第二部分92(例如，第二層或反應(yīng)部分)可包括反應(yīng)室66。第一部分90和第二部分92可單獨(dú)地制造，且可具有允許部分90，92聯(lián)接在一起(例如，將微流體盒12形成為組裝的單個(gè)單元)的形狀和/或幾何形狀。例如，第二部分92可如箭頭94所示插入形成在第一部分90內(nèi)的腔96中。應(yīng)當(dāng)理解的是，其它構(gòu)造可用于形成微流體盒12。例如，第一部分90可插入形成在第二部分92內(nèi)的腔中。
[0032]部分90，92可經(jīng)由諸如粘合劑、連結(jié)或機(jī)械配合(例如，對(duì)應(yīng)機(jī)械或幾何特征，以便形成摩擦配合、過盈配合、卡扣配合等)的任何適合的技術(shù)來聯(lián)接。在一些實(shí)施例中，第一部分90和第二部分92可在試劑儲(chǔ)存在試劑儲(chǔ)存隔間64內(nèi)之后聯(lián)接在一起，且因此可能期望經(jīng)由具有不影響儲(chǔ)存的試劑的溫度的任何適合的連結(jié)技術(shù)(諸如激光連結(jié)或超聲連結(jié)技術(shù))來將部分90，92聯(lián)接在一起。在聯(lián)接在一起時(shí)，各個(gè)部分90，92的流動(dòng)通路66可對(duì)準(zhǔn)來在試劑儲(chǔ)存隔間64與反應(yīng)室68之間延伸，以如本文所述允許生成放射藥劑18。此外，在一些實(shí)施例中，第二部分92可除去，使得第一部分90或第二部分92中的一者或兩者例如可容易地清潔和/或再使用。在此實(shí)施例中，機(jī)械聯(lián)接方法可為期望的，以便于拆卸和再組裝，且避免使用其它昂貴的設(shè)備或可為潛在污染源的其它材料。在一些實(shí)施例中，使第二部分92與第一部分90在放射藥劑18生成之后分離可便于將生成的放射藥劑18轉(zhuǎn)移至另一個(gè)裝置，諸如用于用藥至患者的注射器16。第一部分90和第二部分92可包括上文所述的任何材料，且各個(gè)部分90，92均可包括相同或不同的材料。此外，兩個(gè)部分可為一次性或可再使用的，或在一些實(shí)施例中，一個(gè)部分可為一次性的，而另一個(gè)可為可再使用的。
[0033]圖8為閥60的一個(gè)實(shí)施例，閥60構(gòu)造成控制試劑從試劑儲(chǔ)存隔間64的移動(dòng)，但閥60旨在為用于微流體盒12的閥的任何一個(gè)或組合的實(shí)例。如圖所示，閥60可包括閥體100和膜片62。閥60還可包括定位在閥體100與膜片62(例如，將膜片62施加到閥體100上之前)之間的浮動(dòng)墊圈102。閥體100和膜片62可由任何適合的聚合物材料(諸如微流體盒12基底材料)形成，而浮動(dòng)墊圈102可由諸如含氟聚合物(例如，聚四氟乙烯或PTFE)的軟材料制成。閥體100包括至少一個(gè)階梯邊緣103，使得在閥60組裝時(shí)，閥體100和膜片62限定閥凹口 104，浮動(dòng)墊圈102定位在閥凹口 104中。此外，閥體100包括限定第一流體端口 110和第二流體端口 112的至少兩個(gè)環(huán)形凹口，且兩個(gè)端口 110，112均與閥凹口 104流體連通。第一流體端口 110和第二流體端口 112分別包括入口孔口 116和出口孔口 118，其允許試劑流入和流出閥60 (且因此其流體地聯(lián)接的試劑儲(chǔ)存室64或通道)ο各個(gè)閥60因此均可在孔口 116，118處連接到兩個(gè)隔離通道或?qū)Ч?例如，流動(dòng)通路64)，以便于試劑移動(dòng)穿過閥60。本文公開的實(shí)施例的閥60可包括通過引用以其整體出于所有目的并入本文中的美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)2012/0267561中公開的微閥(microvalve)的任何特征。
[0034]在一些實(shí)施例中，閥60可通過將膜片62定位鄰近于閥體100來密封。例如，膜片62可變形、粘結(jié)或以其它方式聯(lián)接到閥體100上來密封閥60 O在一些實(shí)施例中，閥60的制造或制作期間施加的力和/或熱可引起膜片62變形、粘合或另外聯(lián)接到閥體100上。因此，在一些實(shí)施例中，微流體盒12可包括便于打開閥60的特征。例如，微流體盒12和/或界面系統(tǒng)14可構(gòu)造成將壓力(例如，力)施加到試劑儲(chǔ)存室64或微流體盒12的其它內(nèi)部構(gòu)件內(nèi)，以使膜片62與閥體100分開，或通過將壓力(例如，負(fù)壓或拉力)施加到微流體盒12外來使膜片62與閥體100分開。
[0035]在某些實(shí)施例中，可能期望提供密封機(jī)構(gòu)120來控制和/或密封閥60。圖9為處于開啟位置的密封機(jī)構(gòu)120的一個(gè)實(shí)施例，且圖10為處于閉合位置的密封機(jī)構(gòu)120的一個(gè)實(shí)施例。密封微流體盒12的閥60可減少或防止試劑或溶劑泄漏出試劑儲(chǔ)存隔間64(例如，以便意外引起反應(yīng))，且/或可減少或防止試劑或溶劑的污染。如圖所示，密封機(jī)構(gòu)120可包括從支承結(jié)構(gòu)124延伸的一個(gè)或更多個(gè)延伸部122(例如，臂)。支承結(jié)構(gòu)124可構(gòu)造成在施加到閥60上時(shí)大體上平行于閥60的膜片62的頂面126。一個(gè)或更多個(gè)延伸部122可從支承結(jié)構(gòu)124延伸來接合閥60和/或接合微流體盒12的層48。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或更多個(gè)延伸部122大體上正交于支承結(jié)構(gòu)124延伸。如下文更詳細(xì)所述，密封機(jī)構(gòu)120還可包括從支承結(jié)構(gòu)124延伸的夾具128，夾具128定位成在密封機(jī)構(gòu)120移動(dòng)至閉合位置時(shí)覆蓋第二流體端口 112。
[0036]密封機(jī)構(gòu)120可具有允許密封機(jī)構(gòu)120機(jī)械地鎖定或卡扣到閥60周圍的位置的形狀和/或幾何形狀。例如，一個(gè)或更多個(gè)延伸部122可包括構(gòu)造成接合閥60的底面132或另外接合閥60的一部分的凸起130或其它表面特征。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或更多個(gè)延伸部122可經(jīng)過和/或接合微流體芯片12的一個(gè)或更多個(gè)層48，且/或可經(jīng)過微流體芯片28的所有層，接合底面54。在圖9的開啟位置，一個(gè)或更多個(gè)延伸部定位在開口34內(nèi)，其例如可形成在閥體100中或包繞閥體100的層48中。如圖所示，當(dāng)密封機(jī)構(gòu)120如箭頭136指出那樣移動(dòng)到閉合位置時(shí)，一個(gè)或更多個(gè)延伸部122在開Π34內(nèi)移動(dòng)，且擴(kuò)張(例如，經(jīng)由彈簧，諸如活彈簧機(jī)構(gòu))來接合閥60的底面132。如圖10中所示，一個(gè)或更多個(gè)延伸部122可偏壓成使得它們?cè)谕蛊?30離開開口 134時(shí)自動(dòng)地?cái)U(kuò)張。此外，在閉合位置，夾具128壓下膜片62和/或浮動(dòng)墊圈102來密封第二部分112，因此將第二部分112與第一部分110隔離開，且防止物質(zhì)移動(dòng)穿過閥60。在一些實(shí)施例中，如圖9中所示，支承結(jié)構(gòu)124可在密封機(jī)構(gòu)處于閉合位置時(shí)從平面轉(zhuǎn)移至成角結(jié)構(gòu)。
[0037]在一些實(shí)施例中，密封機(jī)構(gòu)120可用于密封閥60，因此控制試劑從試劑儲(chǔ)存隔間64到反應(yīng)室68的移動(dòng)。在某些實(shí)施例中，一旦密封機(jī)構(gòu)120被施加且裝固在閥60 (例如，處于閉合位置)上，則閥60可僅通過破壞、毀壞或另外除去(例如，不可替換地除去)密封機(jī)構(gòu)120來打開。例如，閥60可通過破壞密封機(jī)構(gòu)120的支承結(jié)構(gòu)124來打開，因此允許夾具128從第二端口 112除去。在其它實(shí)施例中，閥60可通過破壞凸起130和/或一個(gè)或更多個(gè)延伸部122來打開，因此允許支承結(jié)構(gòu)124和/或夾具128除去。因此，在操作中，界面系統(tǒng)14可構(gòu)造成通過移動(dòng)、破壞或毀壞密封機(jī)構(gòu)120來開始和/或控制試劑離開試劑儲(chǔ)存隔間64的移動(dòng)。如上文所述，試劑可從試劑儲(chǔ)存隔間64轉(zhuǎn)移至微流體盒12的任何其它適合的構(gòu)件，例如，反應(yīng)室68。因此，密封機(jī)構(gòu)120不但牢固地密封閥60，而且還允許界面系統(tǒng)14開始使試劑轉(zhuǎn)移出試劑儲(chǔ)存隔間64，且/或僅使用促動(dòng)器或協(xié)議來開始反應(yīng)過程以破壞密封機(jī)構(gòu)120。
[0038]本文所述的微流體盒12可包括形成在多層48(例如，層合基底)內(nèi)的各種容器，且此微流體盒12可經(jīng)由任何適合的制造過程形成。圖11為按照一個(gè)實(shí)施例的用于制造微流體盒12的方法150的流程圖。方法150包括由框表示的各種步驟。如上文所述，本文提供的任何方法或方法步驟都可由系統(tǒng)執(zhí)行為自動(dòng)程序。此外，方法150的某些步驟可通過基于處理的機(jī)器來實(shí)施，該機(jī)器包括儲(chǔ)存用于便于方法150的所有或部分特定步驟的指令的存儲(chǔ)器。此夕卜，盡管流程圖示出了以一定順序的步驟，但應(yīng)當(dāng)理解的是，步驟可以以任何適合順序執(zhí)行，且某些步驟可在適當(dāng)情況下同時(shí)地執(zhí)行。此外，方法的某些步驟或部分可由單獨(dú)的裝置和/或單獨(dú)的器件執(zhí)行。此外，盡管參照一個(gè)微流體盒12描述了方法150，但應(yīng)當(dāng)理解的是，一個(gè)以上的微流體芯片12(例如，2，3，4，5，6，7，8，9，10個(gè)或更多)可由方法150同時(shí)或大致同時(shí)制造或生成(例如，在重疊時(shí)間段期間)。
[0039]適用于本文所述的用于制造微流體盒的部分的室溫基底連結(jié)方法是本領(lǐng)域中已知的(US 20130112650 Al)。選擇對(duì)于激光波長(zhǎng)基本透明的第一基底。然后選擇用于在界面處與第一基底匹配的第二基底。透射指數(shù)的變化在界面處產(chǎn)生，且第一基底和第二基底在界面處匹配。第一基底然后以基本聚焦在界面處的透明波長(zhǎng)的激光照射，且產(chǎn)生由激光施加的能量的界面處的局部高溫。緊鄰界面的第一基底和第二基底由跨過界面來熔化基底的擴(kuò)散軟化。
[0040]如圖所示，方法150在步驟152處通過生成具有一個(gè)或更多個(gè)層48(包括聚合物層48)的底座(例如，基底或框架)來開始。層48可經(jīng)由注射模制技術(shù)、加工技術(shù)、蝕刻技術(shù)或任何其它適合的技術(shù)獨(dú)立地制造，且各種容器或室(例如，試劑儲(chǔ)存隔間64)可形成在層48內(nèi)或上。層48可并行地制造，因此減少了制造時(shí)間和/或成本。
[0041]在步驟154處，一個(gè)或更多個(gè)層48可經(jīng)由任何適合的過程連結(jié)在一起，諸如熱壓縮熔化連結(jié)、溶劑協(xié)助連結(jié)或其它技術(shù)。在試劑儲(chǔ)存隔間64包括涂層78 (圖5)的實(shí)施例中，可執(zhí)行附加的密封或連結(jié)技術(shù)。例如，迷宮式密封件或夾持密封件可通過從模制過程期間產(chǎn)生的各層48的表面壓縮小凸起來在相鄰層48之間的接合處產(chǎn)生。
[0042]在步驟156處，試劑經(jīng)由入口(例如，入口隔膜)分送到試劑儲(chǔ)存隔間64中。在某些實(shí)施例中，多種試劑和/或溶劑可分送到多個(gè)試劑儲(chǔ)存隔間64中，其各自具有相應(yīng)的入口。在一些實(shí)施例中，分送到各種試劑儲(chǔ)存隔間64中的特定試劑和/或溶劑可用于生成PET或SPECT示蹤劑。
[0043]在步驟158處，在試劑和/或溶劑插入試劑儲(chǔ)存隔間64中之后，入口經(jīng)由任何適合的技術(shù)閉合和/或密封來阻止試劑離開試劑儲(chǔ)存隔間64的入口的移動(dòng)。在步驟160，閥60可施加到試劑儲(chǔ)存隔間6 4的出口上。例如，如圖8中所示，閥6 O可位于閥體1 O上。在步驟16 2處，密封機(jī)構(gòu)120定位在閥60上，以密封出口且將試劑容納在試劑儲(chǔ)存隔間64內(nèi)。例如，密封機(jī)構(gòu)120可卡扣或機(jī)械配合就位，例如，如圖1O中所示。一旦密封機(jī)構(gòu)120就位，則微流體盒12可在使用之前儲(chǔ)存較長(zhǎng)時(shí)間段(例如，幾天、幾個(gè)月、一年、兩年或更長(zhǎng))，而沒有儲(chǔ)存的試劑的衰減或污染。在制造之后，微流體盒12可提供至醫(yī)療設(shè)施，在該處，其可連同界面系統(tǒng)14或其它適合的裝置使用，以使用儲(chǔ)存的試劑生成產(chǎn)品，如在圖2中的方法30中提出。
[0044]鑒于前文，圖12為界面系統(tǒng)14的一個(gè)實(shí)施例，其可構(gòu)造成收納微流體盒12和控制反應(yīng)過程。如上所述，界面系統(tǒng)14可構(gòu)造成手動(dòng)地或自動(dòng)地開始和/或控制放射藥劑18的合成，且可為包括儲(chǔ)存可由用于便于放射藥劑18的合成的一個(gè)或更多個(gè)處理器執(zhí)行的指令的存儲(chǔ)器的任何適合的基于處理器的機(jī)器。此外，界面系統(tǒng)14可構(gòu)造成在無用戶干預(yù)的情況下執(zhí)行步驟，或可構(gòu)造成接收用戶輸入且作為響應(yīng)執(zhí)行指令。指令可包括將輸入提供至系統(tǒng)10的硬件構(gòu)件，其可作用為與界面系統(tǒng)14的一個(gè)或更多個(gè)構(gòu)件機(jī)械地或另外物理地交互。例如，指令可包括將輸入提供至界面系統(tǒng)14的閥控制構(gòu)件(例如，促動(dòng)器)，其可作用為機(jī)械地改變(例如，破壞或毀壞)微流體盒12上的密封機(jī)構(gòu)120，以開始反應(yīng)過程，正如上文所述。因此，在某些實(shí)施例中，界面系統(tǒng)14可配置成根據(jù)編程環(huán)境來執(zhí)行閥控制構(gòu)件，因此在預(yù)定時(shí)間且以預(yù)定的順序打開閥60和/或改變密封機(jī)構(gòu)120(圖9)。
[0045]在一些實(shí)施例中，界面系統(tǒng)14可包括構(gòu)件(例如，盒處理構(gòu)件)，其構(gòu)造成選擇和/或取得如上文參照?qǐng)D2提出的微流體盒12(例如，從庫(kù)或其它儲(chǔ)存裝置)。此外，如上文所述，界面系統(tǒng)14可包括熱源、冷卻源、機(jī)械攪拌(例如，振動(dòng))源等。在一些實(shí)施例中，界面系統(tǒng)14可包括配置成允許處理器監(jiān)測(cè)反應(yīng)(例如，反應(yīng)室中的溫度、PH或其它性質(zhì))的適合類型的傳感器，例如，以可自適應(yīng)地調(diào)整反應(yīng)狀態(tài)(例如，溫度、壓力、攪拌等)。通過此技術(shù)，如步驟40中提供那樣，系統(tǒng)10可通過反應(yīng)合成產(chǎn)品，諸如適用于PET成像的放射藥劑18。
[0046]在一些實(shí)施例中，界面系統(tǒng)14還可包括用于接收來自用戶的輸入和/或用于將信息傳送至用戶的各種特征。例如，界面系統(tǒng)14可包括顯示器170或揚(yáng)聲器172，其構(gòu)造成提供視覺或聽覺信息，諸如報(bào)警或通知，其例如發(fā)出錯(cuò)誤、反應(yīng)過程結(jié)束(例如，完成)、反應(yīng)過程的剩余時(shí)間、反應(yīng)狀態(tài)、使用指示或微流體盒12或合成的產(chǎn)品的類型的信號(hào)。在一些實(shí)施例中，界面系統(tǒng)14可包括一個(gè)或更多個(gè)用戶輸入174，其可允許用戶下拉出各種顯示選擇，以觸發(fā)界面系統(tǒng)14開始反應(yīng)過程，或允許用戶輸入期望的產(chǎn)品或例如提供其它指令來用于操作。此外，界面系統(tǒng)14可包括構(gòu)造成便于或指示微流體盒12轉(zhuǎn)移至廢物容器來?xiàng)壷没蚴谷魏慰稍偈褂玫牟糠峙c一次性部分分開且將該部分轉(zhuǎn)移至適合的廢物或再循環(huán)容器的構(gòu)件。在一些實(shí)施例中，界面系統(tǒng)14可構(gòu)造成便于轉(zhuǎn)移放射藥劑至裝置，諸如注射器20，以用于用藥至患者22。
[0047]如上文所述，盡管微流體盒12和用于制造和/或使用微流體盒12的技術(shù)在PET和SPECT成像系統(tǒng)的背景下論述，但應(yīng)當(dāng)理解的是，微流體盒12和公開的技術(shù)可適于結(jié)合使用小規(guī)模流體處理器和儲(chǔ)存試劑的任何適合類型的系統(tǒng)使用。例如，公開的微流體盒12和技術(shù)可適于儲(chǔ)存任何適合的流體或試劑且用于細(xì)胞處理、化學(xué)處理和/或生物分子處理系統(tǒng)。
[0048]圖12示出了具有連接到微流體盒12上的試劑儲(chǔ)存隔間適配器組件200的本發(fā)明的微流體盒12。連接可為永久的或暫時(shí)的。試劑儲(chǔ)存隔間(小瓶)201容納處于氣體、液體、固體或凝膠狀態(tài)中的試劑。試劑儲(chǔ)存隔間(小瓶)、試劑儲(chǔ)存隔間適配器200和微流體盒12之間存在連接器界面202。針202刺穿試劑儲(chǔ)存隔間201的隔膜203。固相交換柱204為試劑儲(chǔ)存隔間組件的一部分，且經(jīng)由試劑儲(chǔ)存隔間適配器200和管路205連接到微流體芯片上。還示出了試劑儲(chǔ)存隔間適配器的附加的連接器端口206，以用于連接附加的試劑源或槽，諸如產(chǎn)品輸出、氣體輸入、試劑輸入、樣本輸出、樣本輸入。
[0049]本書面描述使用了實(shí)例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，且還使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何并入的方法。本發(fā)明的專利范圍由權(quán)利要求限定，且可包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其它實(shí)例。如果此類其它實(shí)施例具有并非不同于權(quán)利要求的書面語言的結(jié)構(gòu)元件，或如果它們包括與權(quán)利要求的書面語言無實(shí)質(zhì)差別的等同結(jié)構(gòu)元件，則此類其它實(shí)例意圖在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于儲(chǔ)存試劑的微流體裝置，包括: 單個(gè)單元，包括: 包括構(gòu)造成盛放試劑的試劑儲(chǔ)存隔間的所述微流體裝置的第一部分； 包括構(gòu)造成在反應(yīng)過程期間接收所述試劑且支承所述試劑來形成產(chǎn)品的反應(yīng)室的所述微流體裝置的第二部分；以及 使所述試劑儲(chǔ)存隔間與所述反應(yīng)室有選擇地隔離的器件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流體裝置，其特征在于，所述微流體裝置構(gòu)造成在所述反應(yīng)過程的開始之前儲(chǔ)存所述反應(yīng)過程中為了形成所述產(chǎn)品而使用的所有試劑且使所有試劑與周圍環(huán)境隔離達(dá)一定時(shí)間段。3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的微流體裝置，其特征在于，使所述試劑儲(chǔ)存隔間與所述反應(yīng)室有選擇地隔離的所述器件為閥，其構(gòu)造成在所述閥處于閉合狀態(tài)時(shí)使所述試劑儲(chǔ)存隔間與所述反應(yīng)室隔離。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微流體裝置，其特征在于，包括密封機(jī)構(gòu)，其定位在所述閥上鄰近于所述裝置的第一表面，且構(gòu)造成接合所述裝置的第二表面來將所述閥保持在所述閉合狀態(tài)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微流體裝置，其特征在于，所述密封機(jī)構(gòu)構(gòu)造成僅在所述密封機(jī)構(gòu)的至少一部分破壞時(shí)允許所述閥處于開啟狀態(tài)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的微流體裝置，其特征在于，使所述試劑儲(chǔ)存隔間與所述反應(yīng)室有選擇地隔離的所述器件為可破壞的隔膜。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的微流體裝置，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分聯(lián)接在一起來形成所述單個(gè)單元。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的微流體盒，其特征在于，所述第一部分包括構(gòu)造成可除去地接收所述第二部分的腔。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8的中任一項(xiàng)所述的微流體盒，其特征在于，包括設(shè)置在所述試劑儲(chǔ)存隔間內(nèi)的構(gòu)造成減少所述試劑從所述試劑儲(chǔ)存隔間的擴(kuò)散的涂層。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的微流體盒，其特征在于，所述第一部分包括各自儲(chǔ)存不同試劑的至少兩個(gè)試劑儲(chǔ)存隔間。11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的微流體盒，其特征在于，包括所述試劑儲(chǔ)存隔間內(nèi)的所述試劑，其中所述試劑構(gòu)造成生成PET或SPECT示蹤劑。12.—種用于儲(chǔ)存試劑的系統(tǒng)，包括: 微流體裝置，包括: 形成基底的一個(gè)或更多個(gè)層； 構(gòu)造成儲(chǔ)存試劑且設(shè)置在所述基底內(nèi)的試劑儲(chǔ)存隔間； 反應(yīng)室，其經(jīng)由在所述試劑儲(chǔ)存隔間與所述反應(yīng)室之間延伸的流動(dòng)通路流體地聯(lián)接至所述試劑儲(chǔ)存隔間，其中所述反應(yīng)室構(gòu)造成在反應(yīng)過程期間盛放所述試劑； 跨過所述流動(dòng)通路設(shè)置的使所述試劑儲(chǔ)存隔間與所述反應(yīng)室有選擇地隔離的器件，所述器件構(gòu)造成使所述試劑儲(chǔ)存隔間與所述反應(yīng)室隔離；以及 配置成操縱所述裝置來開始使所述試劑從所述試劑儲(chǔ)存隔間朝所述反應(yīng)室移動(dòng)的界面系統(tǒng)。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，使所述試劑儲(chǔ)存隔間與所述反應(yīng)室有選擇地隔離的所述器件為閥。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括定位在所述閥上且構(gòu)造成將所述閥置于閉合狀態(tài)的密封機(jī)構(gòu)。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述界面系統(tǒng)配置成破壞所述密封機(jī)構(gòu)的至少一部分來將所述閥調(diào)整至開啟狀態(tài)。16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，使所述試劑儲(chǔ)存隔間與所述反應(yīng)室有選擇地隔離的所述器件為可破壞的隔膜。17.根據(jù)權(quán)利要求12至16中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述裝置包括所述試劑，其中所述系統(tǒng)構(gòu)造成使用所述試劑合成PET示蹤劑或SPECT示蹤劑。18.根據(jù)權(quán)利要求12至17中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述裝置包括具有反應(yīng)儲(chǔ)存隔間的第一部分和具有所述反應(yīng)室的第二部分，其中所述第一部分可除去地聯(lián)接至所述第二部分。19.一種制造用于儲(chǔ)存試劑的微流體裝置的方法，包括: 生成具有一個(gè)或更多個(gè)層的基底； 在所述基底內(nèi)創(chuàng)建試劑儲(chǔ)存隔間，所述試劑儲(chǔ)存隔間具有入口和構(gòu)造成將試劑從所述試劑儲(chǔ)存隔間輸送的流動(dòng)通路； 經(jīng)由所述入口將試劑插入所述試劑儲(chǔ)存隔間中； 應(yīng)用器件以將所述試劑儲(chǔ)存隔間與反應(yīng)室有選擇地隔離；以及 將密封機(jī)構(gòu)定位在膜片上，且穿過閥體來密封所述流動(dòng)通路，且將所述試劑容納在所述試劑儲(chǔ)存隔間內(nèi)。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，包括將具有形成在其中的反應(yīng)室的一個(gè)或更多個(gè)附加層聯(lián)接至所述流動(dòng)通路。21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的方法，其特征在于，包括將所述一個(gè)或更多個(gè)附加層連結(jié)至所述一個(gè)或更多個(gè)層。22.根據(jù)權(quán)利要求19至21中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，包括將涂層施加至所述試劑儲(chǔ)存隔間的內(nèi)部的至少一部分，所述涂層構(gòu)造成減少所述試劑離開所述試劑儲(chǔ)存隔間的擴(kuò)散。23.根據(jù)權(quán)利要求19至22中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述密封機(jī)構(gòu)包括延伸穿過所述一個(gè)或更多個(gè)層來接合所述閥體的表面以密封所述入口的一個(gè)或更多個(gè)臂。24.根據(jù)權(quán)利要求19至23中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，儲(chǔ)存的試劑構(gòu)造成用于合成PET示蹤劑。25.根據(jù)權(quán)利要求19至24中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使所述試劑儲(chǔ)存隔間與所述反應(yīng)室有選擇地隔離的所述器件為具有沿所述流動(dòng)通路的閥體和膜片的閥。26.根據(jù)權(quán)利要求19至24中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使所述試劑儲(chǔ)存隔間與所述反應(yīng)室有選擇地隔離的所述器件為可破壞的隔膜。
【文檔編號(hào)】B01J19/00GK106061608SQ201480076549
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2014年12月22日
【發(fā)明人】V.D.桑佩爾, C.F.P.倫施, C.伯爾德, R.J.薩爾瓦莫澤
【申請(qǐng)人】通用電氣公司