BR112015010695B1

BR112015010695B1 - Dispositivo microfluídico e método para realizar um ensaio de uma amostra líquida, método para formar um dispositivo microfluídico, sistema e kit

Info

Publication number: BR112015010695B1
Application number: BR112015010695-1A
Authority: BR
Inventors: Jeffrey Sugarman; Wei Huang; Justin Morton
Original assignee: Becton, Dickinson And Company
Priority date: 2013-01-11
Filing date: 2014-01-10
Publication date: 2023-03-07
Also published as: JP6296457B2; ES2692407T3; US9678065B2; WO2014110456A1; CN104755925A; AU2014205215B2; JP2016503897A; EP2943788A1; AU2014205215A1; US20140200154A1; CN104755925B; EP2943788B1; EP2943788A4; BR112015010695A2

Abstract

DISPOSITIVO DE ENSAIO DE PONTO DE ATENDIMENTO DE BAIXO CUSTO. A presente revelação refere-se a métodos e sistemas para analisar uma amostra líquida. É descrito um dispositivo microfluídico para realizar um ensaio de uma amostra líquida que inclui um sítio de aplicação de amostra e uma saída de ventilação em comunicação fluida com o canal capilar. É fornecida uma tampa que é configurada para vedar tanto a saída de ventilação quanto o sítio de aplicação de amostra em um volume compartilhado e separado de um ambiente externo.

Description

REFERÊNCIA REMISSIVA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Conforme faculta o Título 35, parágrafo 119(e), do Código dos Estados Unidos da América, este pedido reivindica a prioridade da data de deposição do Pedido de Patente Provisório de número de série U.S. 61/751.679, depositado em 11 de janeiro de 2013, cuja revelação está incorporada neste documento a título de referência.

INTRODUÇÃO

[002] O diagnóstico de ponto de atendimento refere-se ao pro cesso de obter uma amostra biológica a partir de um indivíduo, testar a amostra para a presença de um ou mais analitos de interesse para obter um resultado e, então, fornecer um diagnóstico ao indivíduo com base nos resultados de análise de amostra, tudo no mesmo local. O diagnóstico de ponto de atendimento oferece benefícios significativos em termos de economia e satisfação de paciente, devido ao fato de que os diagnósticos podem, frequentemente, ser realizados mais rapidamente e por um custo menor do que os procedimentos de teste de diagnóstico mais tradicionais, por exemplo, em que uma amostra é obtida em um primeiro local e, em seguida, enviado para teste para um segundo local.

[003] A maior parte dos testes de ponto de atendimento atual pa ra doenças infecciosas oferece apenas um único diagnóstico por teste. O diagnóstico rápido de múltiplas doenças infecciosas a partir de uma única gota de sangue de picada de dedo com o uso de uma tecnologia não dispendiosa e fácil disponível no local de ponto de atendimento iria aprimorar amplamente os resultados de saúde globais. Os imuno- ensaios de micropartícula à base de citometria de fluxo fornecem uma precisão excelente e multiplexação, porém são inadequados para con-figurações de ponto de atendimento devido à preparação de amostra pesada e instrumentação dispendiosa.

SUMÁRIO

[004] É descrito um dispositivo microfluídico para realizar um en saio de uma amostra líquida que inclui um sítio de aplicação de amostra e uma saída de ventilação em comunicação com um canal capilar. Uma tampa é configurada para vedar a saída de ventilação e o sítio de aplicação de amostra no interior de um volume compartilhado e separar tanto o sítio de aplicação de amostra quanto a saída de ventilação de um ambiente externo. Em algumas modalidades, o dispositivo pode incluir um canal capilar e um canal de ventilação. Em algumas modalidades, o dispositivo pode incluir uma barreira líquida que circunda o sítio de aplicação, em que a barreira líquida está disposta entre o sítio de aplicação e a saída de ventilação, de modo a prevenir que a amostra aplicada bloqueie a saída de ventilação. Em algumas modalidades, a barreira líquida pode incluir uma borda elevada que circunda o sítio de aplicação. Em algumas modalidades, a barreira líquida inclui uma depressão que circunda o sítio de aplicação. Em algumas modalidades, sendo que o elemento de fechamento inclui uma gaxeta.

[005] Os aspectos da invenção incluem, adicionalmente, um dis positivo microfluídico configurado para realizar um ensaio de uma amostra líquida, em que o dispositivo inclui um sítio de aplicação de amostra conectado, canal capilar, junção hidrofóbica, canal de ventilação, e uma saída de ventilação. Um elemento de fechamento é configurado para vedar a saída de ventilação e o sítio de aplicação de amostra em relação a um ambiente externo. O elemento de fechamento envolve um volume compartilhado ao redor do sítio de aplicação de amostra e a saída de ventilação. Em algumas modalidades, a junção hidrofóbica inclui uma área tratada com hexano do canal capilar.

[006] Os aspectos da invenção incluem, adicionalmente, um mé todo para realizar um ensaio de uma amostra líquida. Os aspectos dos métodos incluem aplicar uma amostra líquida a um sítio de aplicação de amostra em comunicação fluida com um canal capilar; em que a amostra líquida flui através de uma força de ação de modo capilar através do canal capilar. A ventilação para o ar deslocado pela amostra líquida é fornecida através de um canal de ventilação e uma saída de ventilação. O método inclui, em alguns casos, vedar a amostra líquida em relação ao ambiente externo com um elemento de fechamento, em que o elemento de fechamento fornece um volume vedado de ar compartilhado pelo sítio de aplicação de amostra e a saída de ventilação. Em algumas modalidades, o dispositivo microfluídico inclui um canal capilar e um canal de ventilação. Em algumas modalidades, o dispositivo inclui uma barreira líquida que circunda o sítio de aplicação de amostra em que a barreira líquida separa o sítio de aplicação de amostra da saída de ventilação. Em algumas modalidades, a barreira líquida inclui uma borda elevada ou uma depressão que circunda o sítio de aplicação. Em algumas modalidades, o elemento de fechamento inclui uma gaxeta.

[007] É descrito um método para produzir um cartucho de ensaio que inclui formar um sítio de aplicação de amostra e um canal capilar em comunicação fluida um com o outro. O dispositivo pode incluir um canal capilar e um canal de ventilação. Os canais podem ser formados através da formação de uma trajetória em sulco em um material plástico (por exemplo, polímero cicloolefina) e tratamento da trajetória em sulco com plasma para aumentar a hidrofilia da área tratada. Uma porção da área de superfície da trajetória em sulco pode estar em contato com um solvente orgânico não polar (por exemplo, hexano, heptano, pentano, clorofórmio ou qualquer combinação dos mesmos) em que o tratamento reduz a hidrofilia da área de superfície. A trajetória em sul- co pode ser vedada para formar um canal capilar e uma junção hidro- fóbica.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[008] A Figura 1 fornece uma ilustração esquemática de um dis positivo de ensaio de uma modalidade desta invenção.

[009] As Figuras 2A e 2B fornecem ilustrações de dispositivos de ensaio de acordo com modalidades desta invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0010] A presente revelação fornece métodos e sistemas para analisar uma amostra líquida. Um dispositivo microfluídico para realizar um ensaio de uma amostra líquida é descrito, sendo que o mesmo inclui um sítio de aplicação de amostra e a saída de ventilação em comunicação fluida com o canal capilar. É fornecida uma tampa que é configurada para vedar tanto a saída de ventilação quanto o sítio de aplicação de amostra em um volume compartilhado e separado de um ambiente externo.

[0011] Antes da presente invenção ser descrita em maiores deta lhes, deve-se entender que esta invenção não se limita a modalidades específicas conforme descritas, de tal modo, pode variar. Deve-se, ainda, entender que a terminologia usada neste documento tem o propósito de descrever modalidades específicas, apenas, e não se destina a ser limitada, devido ao fato de que o escopo da presente invenção será limitado apenas pelas reivindicações anexas.

[0012] Onde uma faixa de valores é fornecida, deve-se entender que cada valor de intervenção, até o décimo da unidade do limite inferior, exceto quando o contexto especificar claramente de outro modo, entre os limites superior e inferior de tal faixa e qualquer outro valor de intervenção ou mencionado em tal faixa mencionada, está englobado na invenção. Os limites superior e inferior de tais faixas menores podem, independentemente, ser incluídos nas faixas menores e também são englobados na invenção, sujeitos a qualquer limite especificamente excluído na faixa mencionada. Em que a faixa mencionada inclui um ou ambos os limites, as faixas que excluem qualquer um ou ambos os limites incluídos também são incluídas na invenção.

[0013] Exceto quando definido de outra maneira, todos os termos técnicos e científicos usados neste documento têm o mesmo significado que é comumente entendido por um elemento de habilidade comum na técnica à qual a presente invenção pertence. Embora quaisquer métodos e materiais similares ou equivalentes aos descritos neste documento também podem ser usados durante a prática ou teste da presente invenção, métodos e materiais ilustrativos e representativos serão descritos agora.

[0014] Todas as publicações e patentes mencionadas neste relató rio descritivo estão ora incorporadas a título de referência como se cada publicação individual ou patentes foram especifica e individualmente indicadas para serem incorporadas a título de referência e são in-corporadas neste documento a título de referência para revelar e descrever os métodos e/ou materiais em relação a quais publicações são mencionadas. A citação de qualquer publicação é, por sua revelação anterior à data de deposição e não deve ser interpretada como uma admissão de que a presente invenção não é intitulada para antedatar tal publicação em virtude da invenção anterior. Ademais, as datas da publicação fornecida podem ser diferentes das datas de uma publicação real que pode precisar ser, independentemente, confirmada.

[0015] Observa-se que, conforme usado neste documento e nas reivindicações anexas, as formas singulares "um", "uma" e "a/o" incluem os plurais referentes, exceto se o contexto mencionar claramente de outra maneira. Observa-se ainda que as reivindicações podem ser elaboradas para excluir qualquer elemento opcional. De tal modo, essa afirmação se destina a servir como uma base de antecedente para uso de tal terminologia exclusiva como "somente," "apenas" e similares em relação à listagem dos elementos de reivindicados ou para uso de uma limitação "negativa".

[0016] Conforme ficará evidente aos elementos versados na técni ca mediante a leitura da presente revelação, cada uma das modalidades individuais descritas e ilustradas neste documento têm componentes e recursos distintos que podem ser prontamente separados ou combinados com os recursos de qualquer uma das outras diversas modalidades sem que se afaste do escopo ou espírito da presente invenção. Qualquer método listado pode ser executado na ordem dos eventos listados ou em qualquer outra ordem que seja logicamente possível.

[0017] A prática da presente invenção pode empregar, exceto quando indicado de outra maneira, técnicas convencionais de biologia molecular (incluindo técnicas recombinantes), biologia celular, tecnologia de imunoensaio, microscopia, análise de imagem e química analítica, que são abrangidas pela técnica. Tais técnicas convencionais incluem, mas sem limitações, detecção de sinais fluorescentes, análise de imagem, seleção de fontes de iluminação e componentes de detecção de sinal óptico, identificação de células biológicas e similares. Tais técnicas convencionais e descrições podem ser encontradas em manuais-padrão de laboratório, tais como Genome Analysis: A Laboratory Manual Series (Volumes I a IV), Using Antibodies: A Laboratory Manual, Cells: A Laboratory Manual, PCR Primer: A Laboratory Manual e Molecular Cloning: A Laboratory Manual (todos da Cold Spring Harbor Laboratory Press); Murphy, Fundamentals of Light Microscopy and Electronic Imaging (Wiley-Liss, 2001); Shapiro, Practical Flow Cytometry, Fourth Edition (Wiley-Liss, 2003); Herman et al, Fluorescence Microscopy, 2nd Edition (Springer, 1998); todos os quais se encontram ora incorporados em sua totalidade, a título de referência para todos os propósitos.

[0018] Na descrição adicional de vários aspectos da invenção, as modalidades de dispositivos microfluídicos da invenção são revistas primeiro em maiores detalhes, seguido por uma revisão de várias mo-dalidades dos métodos para produzir e usar os dispositivos, assim como as modalidades de kits que incluem os dispositivos.

DISPOSITIVOS

[0019] É descrito dispositivo microfluídico que inclui um canal capi lar em comunicação tanto com um sítio de aplicação de amostra e uma saída de ventilação. O termo dispositivo microfluídico significa um dispositivo que é configurado para controlar e manipular fluidos geo-metricamente restringidos a uma pequena escala (por exemplo, submi- límetro). Além do sítio de aplicação de amostra, o canal capilar e saída de ventilação, os aspectos dos dispositivos incluem uma tampa que é configurada para vedar a saída de ventilação e o sítio de aplicação de amostra no mesmo volume e separar os dois componentes de um ambiente externo.

[0020] Devido ao fato de que os dispositivos incluem um canal ca pilar, os mesmos incluem uma estrutura alongada que é configurada para fornecer um fluxo capilar de líquido através da mesma. O dispositivo pode usar qualquer força, tal como a gravidade ou a força centrífuga além da força capilar para fornecer movimento da amostra através do canal capilar. Devido ao fato de que o canal capilar tem uma estrutura alongada, o mesmo tem um comprimento que é mais longo do que sua largura. Embora a razão do comprimento para a largura pode variar, em alguns casos, a razão do comprimento para a largura varia de 2 a 5.000, tal como 5 a 500 e inclui 15 a 20. Em alguns casos, o comprimento do canal varia de 10 a 500, tal como de 20 a 250 e inclusive 50 a 75 mm. Em alguns casos, os canais têm uma dimensão em corte transversal alongada dimensionada em micrômetros, por exemplo, uma dimensão em corte transversal mais longa (por exemplo, o diâmetro no caso do canal tubular) que varia na faixa de 0,1 a 20, tal como 1 a 10 e inclui 3 a 5 mm. Em alguns casos, a largura do canal varia de 0,1 a 20, tal como 1 a 10 e inclusive 3 a 5 mm. Em alguns casos, a altura do canal varia de 5 a 500, tal como 10 a 150 e inclusive 20 a 70 mícrons. Embora o formato em corte transversal dos canais capilares pode variar, em alguns casos, os formatos em corte transversal dos canais de interesse incluem, mas sem limitações: formatos em corte transversal retilíneos, por exemplo, quadrados, retângulos, trapezoides, triângulos, hexágonos, etc., os formatos em corte transversal curvilíneos, por exemplo, círculos, ovais, etc., assim como formatos irregulares, por exemplo, uma porção de fundo parabólico acoplada a uma porção de topo plana, etc.

[0021] Um sítio de aplicação de amostra em uma extremidade do canal capilar (isto é, a extremidade proximal) é um sítio de aplicação de amostra. O sítio de aplicação de amostra é um sítio ou local configurado para receber um volume de amostra, por exemplo, uma amostra biológica, para ser analisado. Em alguns casos, o sítio de aplicação de amostra é uma estrutura configurada para receber uma amostra que tem um volume na faixa de 5 a 100, tal como 10 a 50 e inclusive 20 a 30 microlitros. O sítio de aplicação de amostra pode ter qualquer formato conveniente, contanto que forneça acesso de fluido, tanto diretamente quanto através de um ou mais componentes de intervenção que fornecem comunicação fluídica para o canal capilar.

[0022] Uma saída de ventilação também está presente nos dispo sitivos microfluídicos. As saídas de ventilação são configuradas para fornecer uma comunicação fluídica, por exemplo, para gás, a partir da extremidade distal do canal capilar para a superfície externa do dispo-sitivo. Embora o formato em corte transversal da saída de ventilação possa variar, em alguns casos, os formatos em corte transversal das saídas de ventilação e interesse incluem, mas sem limitações: formatos em corte transversal retilíneos, por exemplo, quadrados, retângulos, trapezoides, triângulos, hexágonos, etc., formatos em corte transversal curvilíneos, por exemplo, círculos, ovais, etc., assim como formatos irregulares, por exemplo, uma porção de fundo parabólico acoplada a uma porção de topo plana, etc. O comprimento da dimensão em corte transversal mais longa (por exemplo, diâmetro no caso de uma ventilação em formato circular) da saída de ventilação também pode variar, na faixa, em alguns casos, de 0,2 a 2, tal como 0,5 a 1,5 e inclusive 0,8 a 1,2. A ventilação de saída é posicionada no dispositivo em um local que é proximal ou próximo ao sítio de aplicação de amostra. Embora a distância mais curta entre o sítio de aplicação de amostra e ventilação de saída pode variar, em alguns casos, a distância mais curta entre esses dois componentes do dispositivo varia de 1 a 20, tal como 5 a 15 e inclusive 8 a 10 mm.

[0023] Conforme resumido acima, além do sítio de aplicação de amostra, canal capilar e saída de ventilação, os aspectos dos dispositivos incluem uma tampa que está configurada para vedar a saída de ventilação e o sítio de aplicação de amostra no interior do mesmo volume e separar os dois componentes de um ambiente externo. A tampa é um componente que é coberta para cobrir tanto a aplicação de amostra quanto a ventilação de saída de uma maneira vedante, por exemplo, conforme descrito em maiores detalhes abaixo. Embora as dimensões da tampa possam variar, em alguns casos, a tampa é dimensionada para cobrir uma área de superfície que varia de 10 a 1.000, tal como 50 a 500 e inclusive 100 a 300 mm2. Em alguns casos, a tampa é fixada de maneira móvel a outro local do dispositivo, por exemplo, conforme descrito em maiores detalhes abaixo.

[0024] Em alguns aspectos, a tampa realiza uma vedação sobre o sítio de aplicação de amostra que é conectado a um canal capilar no dispositivo para conter amostra de biorrisco no interior do dispositivo e/ou para evitar a evaporação. O canal capilar que é preenchido a partir do sítio de aplicação com a amostra líquida pode estar conectado através de um canal de ventilação a uma saída de ventilação que é finalizada no interior do mesmo volume que pode ser coberto pela tampa. A mesma tampa pode evitar que o material de biorrisco saia pela saída de ventilação ou pelo sítio de aplicação de amostra e, ao mesmo tempo, garante que haja equalização de pressão tanto na parte dianteira quanto na parte traseira da coluna de líquido no canal capilar. Em algumas modalidades, a tampa pode ser fechada assim que o líquido é aplicado ao dispositivo, sem nenhum impacto na taxa a que o dispositivo será preenchido. Se uma barreira líquida (por exemplo, junção hidrofóbica) no interior do dispositivo falhar, o líquido ainda fica contido no interior do dispositivo devido ao fato de que nenhuma parte do sítio de aplicação ou saída de ventilação é aberta ao ambiente externo após a tampa ser fechada.

[0025] Além do canal capilar, o sítio de aplicação de amostra, a saída de ventilação e a tampa (por exemplo, conforme descrito acima) o dispositivo para realizar o ensaio pode incluir qualquer quantidade de recursos para realizar um ensaio desejado, sendo que tais recursos incluem, mas sem limitações, uma câmara de mistura (isto é, combinação de amostra/reagente), um canal de reação, um domínio de captura específico quanto ao analito, uma junção hidrofóbica, um canal de ventilação, etc., ou qualquer combinação dos mesmos.

[0026] Em alguns casos, uma câmara de mistura está posicionada na trajetória fluídica entre o sítio de aplicação de amostra e o canal capilar. O termo câmara de mistura significa uma área ou local na trajetória fluídica que é configurada para combinar a amostra que foi aplicada à aplicação de amostra e flui para o canal capilar com um ou mais reagentes. A câmara de mistura pode incluir ou pode não incluir componentes de mistura ativa, por exemplo, barras de agitação, etc. Em alguns casos, a câmara de mistura inclui uma estrutura que fornece uma alta área de superfície sobre a qual um ou mais reagentes podem ser posicionados, em que a estrutura de alta área de superfície pode ser ou pode não ser configurada para filtrar um ou mais componentes da amostra que fluem através da mesma. Em alguns casos, a estrutura de alta área de superfície pode ser uma que é configurada para não filtrar componentes de lata da amostra que fluem através da mesma. Por exemplo, em que a amostra é uma amostra de sangue completo, a estrutura de alta área de superfície pode ser uma que é configurada para não impedir o fluxo de nenhum dos componentes de sangue completo, por exemplo, glóbulos brancos, hemácias, plaquetas, etc., através da estrutura de alta área de superfície. Em tais casos, a estrutura de alta área de superfície pode ter uma porosidade na faixa de 20 a 80, tal como 30 a 70 e inclusive 40 a 60. A estrutura de alta área de superfície, quando presente, pode ser fabricada a partir de qualquer material adequado, por exemplo, materiais poliméricos, materiais de vidro, materiais de cerâmica, materiais metálicos, etc. Os materiais específicos de interesse incluem, mas sem limitações: polietile- no, polipropileno, fluoreto de polivinilideno e similares.

[0027] Um ou mais reagentes estão presentes na câmara de mis tura, sendo que tais reagentes podem estar presentes em uma superfície de uma estrutura de alta área de superfície quando presente. Uma variedade de diferentes reagentes pode estar presente na câmara de mistura ou domínio do dispositivo, dependendo do ensaio específico para o qual o dispositivo é configurado. Os reagentes de interesse incluem membros de ligação específica identificados, enzimas, substratos, oxidantes, etc., dentre outros.

[0028] Em algumas modalidades, o(s) reagente(s) da câmara de mistura incluem um membro de ligação específica identificado. Um membro de ligação específica identificado pode incluir um domínio de ligação específica e um domínio de identificação. Os termos "ligação específica", "liga especificamente" e similares, referem à ligação preferencial de um domínio (por exemplo, um membro de par de ligação ao outro membro de par de ligação do mesmo par de ligação) em relação a outras moléculas ou porções químicas em uma solução ou mistura de reação. O domínio de ligação específica pode se ligar (por exemplo, covalentemente ou não covalentemente) a um epítopo específico de um analito de interesse. Em determinados aspectos, o domínio de ligação específica se liga não covalentemente a um alvo. Em tais casos, a associação do domínio de ligação específica ao alvo de ligação (por exemplo, marcador de superfície celular) pode ser caracterizado por uma KD (constante de dissociação) de 10-5 M ou menos, 10-6 M ou menos, tal como 10-7 M ou menos, inclusive 10-8 M ou menos, por exemplo, 10-9 M ou menos, 10-10 M ou menos, 10-11 M ou menos, 10-12 M ou menos, 10-13 M ou menos, 10-14 M ou menos, 10-15 M ou menos, inclusive 10-16 M ou menos.

[0029] Uma variedade de diferentes tipos de domínios de ligação específica pode ser empregada como os ligantes de captura. Os domínios de ligação específica de interesse incluem, mas sem limitações, agentes de ligação de anticorpo, proteínas, peptídeos, haptenos, ácidos nucleicos, etc. O termo "agente de ligação de anticorpo" conforme usado neste documento inclui anticorpos policlonais ou mono- clonais ou fragmentos que são suficientes para se ligar a um analito de interesse. Os fragmentos de anticorpo podem ser, por exemplo, fragmentos de Fab monoméricos, fragmentos de Fab’ monoméricos ou fragmentos de F(ab)’2 diméricos. Também são abrangidas pelo escopo do termo "agente de ligação de anticorpo" as moléculas produzidas através de modificação genética de anticorpos, tais como moléculas de anticorpo de cadeia única (scFv) ou anticorpos humanizados ou quiméricos produzidos a partir de anticorpos monoclonais através da substituição das regiões constantes das cadeias pesada e leve para produzir anticorpos quiméricos ou substituição tanto das regiões constantes quanto das porções de arcabouço das regiões variáveis para produzir anticorpos humanizados.

[0030] O domínio de identificação pode ser detectável com base, por exemplo, na máxima de emissão de fluorescência, polarização de fluorescência, ciclo de vida da fluorescência, espalhamento de luz, massa, massa molecular ou combinações dos mesmos. Em determinados aspectos, o domínio de identificação pode ser um fluoróforo (isto é, uma identificação fluorescente, corante fluorescente, etc.). Os flu- oróforos podem ser selecionados a partir de qualquer um dos diversos corantes adequados para o uso em aplicações analíticas (por exemplo, citometria de fluxo, imageamento, etc.). Uma grande quantidade de corantes é comercialmente disponível a partir de uma variedade de fontes, tal como, por exemplo, Molecular Probes (Eugene, OR) e Exciton (Dayton, OH). Os exemplos de fluoróforos que podem ser incorporados nas micropartículas incluem, mas sem limitações, ácido de 4- acetamido-4'-isotiocianatostilbeno-2,2' dissulfônico; acridina e derivados tais como acridina, acridina laranja, acridina amarela, acridina vermelha e isotiocianato de acridina; ácido 5-(2'-aminoetil) aminonafta- leno-1-sulfônico (EDANS); dissulfonato de 4-amino-N-[3-vinilsulfo- nil)fenil]naftalimida-3,5 (Amarelo Lúcifer VS); N-(4-anilino-1-naftil)ma- leimida; antranilamida; Amarelo Brilhante; cumarina e derivados tais como cumarina, 7-amino-4-metilcumarina (AMC, cumarina 120), 7- amino-4-trifluorometilculuarina (Cumarina 151); cianina e derivados, tais como cianosina, Cy3, Cy5, Cy5.5, e Cy7; 4',6-diaminidino-2-fe- nilindol (DAPI); 5', 5"-dibromopirogalol-sulfonaftaleina (Vermelho de Bomopirogalol); 7-dietilamino-3-(4'-isotiocianotofenil)-4-metilcumarina; dietilaminocumarina; penta-acetato de dietilenotriamina; ácido 4,4'-di- isotiocianatodihidro-estilbeno-2,2'-dissulfônico; ácido 4,4'-diisotiocia- natoestilbeno-2,2'-dissulfônico; cloreto de 5-[dimetilamino]naftaleno-1- sulfonila (DNS, cloreto de dansila); ácido de 4-(4'-dimetilaminofenilazo) benzoico (DABCYL); 4'-isotiocianato de 4-dimetilaminofenilazofenil (DABITC); eosina e derivados tais como eosina e isotiocianato de eosina; eritrosina e derivados, tal como eritrosina B e isotiocianato de eri- trosina; etídio; fluorosceína e derivados, tais como 5-carboxifluores- ceína (FAM), 5-(4,6-diclorotriazin-2-il)aminofluoresceína (DTAF), 2'7'- dimetóxi-4'5'-dicloro-6-carboxifluoresceína (JOE), isotiocianato de fluo- rosceína (FITC), clorotriazinila de fluorosceína, naftofluoresceína, e QFITC (XRITC); fluorescamina; IR144; IR1446; Proteína Fluorescente Verde (GFP); Proteína Fluorescente de Recife de Corais (RCFP); Lis- samine™; rodamina de Lissamine, amarelo Lúcifer; isotiocianato de Verde Malaquita; 4-metilumbeliferona; orto-cresolftaleina; nitrotirosina; pararisanilina; Vermelho Nilo; Verde Óregon; Vermelho Fenol; B-fico- eritrina; o-ftaldialdeído; pireno e derivados, tais como pireno, butirato de pireno e succinimidila 1-butirato de pireno; Vermelho Reativo 4 (Ci- bacron™ Vermelho Brilhante 3B-A); rodamina e derivados, tais como 6-carboxi-X-rodamina (ROX), 6-carboxirodamina (R6G), lissamina de 4,7-diclororodamina, cloreto de rodamina B sulfonila, rodamina (Rhod), rodamina B, rodamina 123, rodamina X isotiocianato, sulforrodamina B, sulforrodamina 101, derivado de cloreto de sulfonila de sulforroda- mina 101 (Vermelho Texas), N,N,N',N'-tetrametil-6-carboxirodamina (TAMRA), rodamina tetrametila e isotiocianato de rodamina tetrametila (TRITC); riboflavina; ácido rosólico e derivados de quelato de térbio; xantano; ou combinações dos mesmos. Outros fluoróforos ou combinações dos mesmos conhecidas pelos elementos versado na técnica também podem ser usadas, por exemplo, as disponíveis das Molecular Probes (Sondas Moleculares) (Eugene, OR) e Exciton (Dayton, OH). A identificação fluorescente pode ter por base a máxima de emissão de fluorescência e, opcionalmente, com base adicional no espalhamento de luz ou extinção.

[0031] A quantidade de reagente(s) presente(s) na câmara de mis tura ou domínio pode variar, por exemplo, dependendo do tipo específico de ensaio para o qual o dispositivo é configurado. Em alguns casos, a quantidade de um reagente é suficiente para fornecer uma concentração de reagente na amostra que segue o fluxo através da câmara de mistura que varia de 0,002 a 100, tal como de 0,02 a 10 e incluindo 0,2 a 1 micrograma/ml. Embora o peso seco de um reagente presente na câmara de mistura possa variar, em alguns casos do peso seco varia de 0,01 a 500, tal como 0,3 a 120 e inclusive 3 a 12 ng.

[0032] Em algumas modalidades, o dispositivo microfluídico inclui um canal capilar separado de um canal de ventilação através de uma junção hidrofóbica. Quando presente, o canal de ventilação pode ter uma variedade de diferentes configurações e é configurado para acoplar a saída de ventilação à extremidade do canal capilar mais distante do sítio de aplicação de amostra em comunicação fluídica. O canal de ventilação pode ser uma estrutura alongada, de modo que tenha um comprimento que é mais longo que sua largura. Embora a razão do comprimento para a largura possa variar, em alguns casos, a razão do comprimento para a largura varia de 5 a 2.000, tal como 10 a 200 e inclusive 50 a 60. Em alguns casos, o comprimento do canal de ventilação varia de 5 a 200, tal como 10 a 100 e inclusive 50 a 75 mm. Em alguns casos, os canais de ventilação têm uma dimensão em corte transversal alongada dimensionada em micrômetros, por exemplo, uma dimensão em corte transversal mais longa (por exemplo, diâmetro no caso do canal tubular) que varia de 0,1 a 10, tal como 0,5 a 5 e inclusive 1 a 2 mm. Em alguns casos, a largura do canal de ventilação varia de 0,1 a 10, tal como 0,5 a 5 e inclusive 1 a 2 mm. Em alguns casos, a altura do canal varia de 0,5 a 5, tal como 0,2 a 2 e inclusive 0,5 a 1 mm. Embora o formato em corte transversal dos canais de ven-tilação possa variar, em alguns casos, os formatos em corte transversal dos canais de ventilação de interesse incluem, mas sem limitações: formatos em corte transversal retilíneos, por exemplo, quadrados, retângulos, trapezoides, triângulos, hexágonos, etc., formatos em corte transversal curvilíneos, por exemplo, círculos, ovais, etc., assim como formatos irregulares, por exemplo, uma porção de fundo parabólico acoplada a uma porção de topo plana, etc.

[0033] Conforme revisado acima, o canal capilar pode ser separa do do canal de ventilação por uma região hidrofóbica. O termo região hidrofóbica significa uma região ou domínio que é resistente a ser molhado por água, por exemplo, o mesmo repele meios aquosos. A região hidrofóbica pode ser uma que tem uma energia de superfície que é inferior à energia de superfície das superfícies do canal capilar. A magnitude de diferença de energias de superfície pode variar, na faixa de, em alguns casos, 5 a 500, tal como 10 a 30 dina/cm*_. A energia de superfície do domínio hidrofóbico também pode variar, na faixa de, em alguns casos, 20 a 60, tal como 30 a 45 dina/cm*, por exemplo, conforme medido com o uso do protocolo descrito no Padrão ASTM D2578. As dimensões da região hidrofóbica são configuradas para, pelo menos parcialmente, se não impedirem completamente o fluxo de líquido da amostra através da região hidrofóbica. Embora as dimensões da região possam variar, em alguns casos, a região hidrofóbica tem uma área de superfície na faixa de 0,5 a 50, tal como 2 a 20 e inclusive 7 a 15 mm2. A região hidrofóbica pode ser fornecida com o uso de uma abordagem conveniente, por exemplo, através da fabricação do dispositivo de um material hidrofóbico adequado na região hidrofó- bica, através do tratamento da superfície do dispositivo com um material hidrofóbico, etc., por exemplo, conforme descrito em maiores detalhes abaixo.

[0034] Em alguns casos, o dispositivo pode incluir um domínio de captura específico quanto ao analito. Um domínio de captura específico quanto ao analito é um domínio ou região do canal capilar a partir do qual um resultado pode ser lido durante o uso do dispositivo. O domínio de captura específico quanto ao analito é posicionado a uma determinada distância a jusante do sítio de aplicação de amostra do dispositivo. O termo "a jusante" significa a direção que a amostra flui através de ação capilar, isto é, a direção de fluxo de fluido a partir do sítio de aplicação de amostra. A distância total que o fluido flui entre a região de recepção de amostra e a região de detecção pode variar, na faixa de, em alguns casos, 2 a 500 cm, tal como 10 a 100 cm e inclusive 20 a 50 cm.

[0035] O domínio de captura específico quanto ao analito é uma região que inclui uma quantidade de uma sonda de captura, também chamada, neste documento, de uma "sonda de captura de detecção". Uma sonda de captura de detecção é imobilizada no domínio de captura específico quanto ao analito e se liga especificamente à molécula- alvo de interesse, por exemplo, um analito, uma molécula de controle, etc. O tamanho da região de sonda de captura de detecção pode variar e, em alguns casos, a região de sonda de captura pode ter uma área na faixa de 0,01 a 0,5 cm2, tal como 0,05 a 0,1 cm2 e inclusive 0,1 a 0,2 cm2. Um domínio de captura específico quanto ao analito pode ter uma variedade de diferentes configurações, em que a configuração pode ser aleatória ou a configuração pode ter um formato específico, tal como um formato de linha, círculo, quadrado, ou um formato mais complexo, tal como um "+", conforme desejado. Um determinado domínio de captura específico quanto ao analito pode incluir uma única sonda de captura ou duas ou mais diferentes sondas de captura, em que cada uma das duas ou mais diferentes sondas de captura, em que, quando a região de detecção inclui duas ou mais sondas de cap- tura, as sondas de captura podem ser distintas uma da outra (isto é, se ligar a diferentes moléculas-alvo), conforme desejado.

[0036] Em algumas modalidades, pode ser fornecido um domínio de captura específico quanto ao analito que inclui partículas que exibem um ou mais membros de ligação específica para uma ou mais moléculas-alvo, por exemplo, um ou mais analitos de interesse, uma molécula de controle ou referência, etc. Por exemplo, em algumas modalidades, o dispositivo pode incluir um domínio de captura específico quanto ao analito que compreende microesferas de captura imobilizadas em uma superfície conveniente, por exemplo, a superfície superior, de um domínio do canal capilar, por exemplo, uma câmara capilar no canal capilar, por exemplo, conforme descrito no Aplicativo de PCT de número de série PCT/US2012/065683, depositado em 16 e novembro de 2012 e ora incorporado, a título de referência. As micro- esferas de captura podem ser revestidas com um reagente de ligação que se liga especificamente ao analito de interesse. Em algumas modalidades, as microesferas de captura são revestidas com um antíge- no ao qual o anticorpo de interesse se liga especificamente. Em tais casos, pode ser adicionado um reagente identificado fluorescentemente para a detecção que se liga especificamente ao analito, de modo a possibilitar a detecção do analito capturado através de suas emissões de fluorescência. As microesferas de captura podem ser imobilizadas a um ponto na superfície superior da câmara capilar através de quaisquer meios adequados. Em alguns casos, as microesferas permaneceram localizadas no ponto através de interações passivas entre as mi- croesferas e a superfície de câmara capilar, porém, a ligação covalente pode ser usada, conforme desejado.

[0037] As microesferas de captura revestidas com diferentes antí- genos podem estar localizadas em diferentes pontos no interior da câmara capilar para possibilitar a detecção multiplexada de múltiplos analitos. Alternativamente, as microesferas de captura revestidas com diferentes antígenos podem ser identificadas de modo distinguível com o uso de corantes fluorescentes que são distinguíveis entre si e dos reagentes de detecção identificados com corante que são usados para medir os analitos capturados. De tal maneira, as microesferas podem ser imobilizadas no mesmo ponto, porém, distinguidas através de suas emissões fluorescentes. Em outras modalidades, os reagentes de identificação podem estar dispostos em um domínio de captura específico quanto ao analito disposto no sítio de aplicação de amostra e a amostra identificada pode fluir para uma câmara de reação no canal capilar para a detecção.

[0038] Em alguns casos, o dispositivo pode incluir um domínio de controle de qualidade no canal capilar, por exemplo, posicionado próximo à extremidade do canal mais distante do sítio de aplicação de amostra. O canal de controle de qualidade pode variar e pode, por exemplo, incluir um membro de captura, por exemplo, anticorpo, específico para um reagente identificado, etc., tal como descrito em maiores detalhes abaixo, por exemplo, para fornecer uma confirmação que a amostra flui através do dispositivo durante um determinado ensaio.

[0039] Em alguns casos, o dispositivo pode incluir um ou mais identificadores, sendo que tais identificadores podem fornecer informações sobre o dispositivo, por exemplo, o ensaio específico para o qual o mesmo é configurado, número de lote de fabricação, etc., sendo que tais identificadores podem ser identificadores exclusivos. Os identificadores podem ser legíveis por humano e/ou máquina, por exemplo, pode ser um texto ou um código de barras, conforme desejado.

[0040] Os aspectos dos dispositivos que foram, agora, descritas genericamente, determinadas modalidades dos dispositivos serão revisados de modo detalhado em termos das Figuras. Com referência à Figura 1, um dispositivo para realizar um ensaio de uma amostra líqui- da é descrito. O dispositivo 100 pode compreender um canal capilar 10 formado a partir de qualquer material rígido ou semirrígido (por exemplo, vidro, polímero, cerâmica, etc.). Uma tampa 20 é ilustrada separada do dispositivo, porém, pode ser fixada através de qualquer mecanismo tal como uma dobradiça ou junta. A tampa 20 pode vedar uma área 30 em relação ao ambiente em que um sítio de aplicação de amostra 40 é localizada. Em alguns casos, o dispositivo e ou material de tampa é flexível de modo que uma boa vedação possa ser formada entre a tampa 20 e o material subjacente. Obviamente, é possível usar um material rígido ou semirrígido para a tampa 20. Por exemplo, vidro ou plástico podem ser usados para formar a tampa 20. Uma gaxeta ou outro auxílio de vedação (não mostrado) pode ser, opcionalmente, usado.

[0041] O sítio de aplicação de amostra 40 está em comunicação fluida com o canal capilar 10. O sítio de aplicação de amostra 40 pode compreender reagentes secos para identificar ou reagir com a amostra conforme a mesma flui através do sítio de aplicação de amostra, que pode ser ou pode não ser associado a uma estrutura de alta área de superfície, por exemplo, conforme descrito em maiores detalhes acima. Um canal de ventilação 14, pode ser conectado ao canal capilar em qualquer ponto ao longo do canal capilar (por exemplo, ventilação de extremidade ou ventilação lateral). Em algumas modalidades, o canal capilar 10 pode ser separado do canal de ventilação 14 através de uma região de junção hidrofóbica 15. A junção hidrofóbica pode ser uma área predeterminada de hidrofilia reduzida em relação à hidrofilia do canal capilar, por exemplo, conforme descrito acima.

[0042] A hidrofilia do canal capilar e a junção hidrofóbica podem ser ajustada por qualquer meio. Em algumas modalidades, a hidrofilia do canal capilar pode ser ajustada por meio de tratamento de plasma de uma primeira área predeterminada do dispositivo microfluídico. A área predeterminada pode ser uma área de sulco ou canal em um material plástico tal como um polímero de ciclo-olefina. Todo o material ou uma parte da área de material ou canal pode ser tratado com um campo de plasma para aumentar a hidrofilia da área tratada. Uma região hidrofóbica pode ser preparada por qualquer meio usado para diminuir a hidrofilia de uma segunda área predeterminada do material de dispositivo microfluídico em relação à área de canal. A primeira e a segunda áreas predeterminadas podem se sobrepor.

[0043] Em alguns casos, a região hidrofóbica é produzida através de uma aplicação de um solvente adequado. Por exemplo, a região hidrofóbica pode ser formada pela aplicação de qualquer solvente que pode causar a liquefação temporária ou inchaço do material de dispositivo microfluídico. Em algumas modalidades, a região hidrofóbica é formada através da aplicação da solução que compreende um solvente orgânico não polar, tal como hexano, heptano, pentano e clorofórmio ou qualquer combinação de dois ou mais de tais solventes, para uma segunda área predeterminada do material plástico (por exemplo, polímero de ciclo-olefina) durante um período de tempo suficiente para produzir a hidrofobia desejada na região. Em algumas modalidades, um solvente polar pode ser usado para reduzir a hidrofilia de uma segunda área predeterminada do dispositivo microfluídico. A segunda área predeterminada pode se sobrepor à primeira área predeterminada. O solvente pode, subsequentemente, evaporar da área, de modo a deixar uma região de hidrofilia reduzida. O canal capilar e a junção hi- drofóbica podem ser criados através da aplicação de uma cobertura vedada no sulco ou área de canal. A junção hidrofóbica pode fornecer um impedimento de fluxo de líquido no canal capilar entre o canal capilar e a saída de ventilação ou o canal de ventilação.

[0044] Conforme revisado acima, em algumas modalidades, o dis positivo microfluídico pode compreender reagentes para a reação com a amostra. Tais reagentes podem estar localizados em áreas predeterminadas do dispositivo, tal como uma câmara de mistura (não mostrado) ou o sítio de aplicação de amostra 40 ou ao longo do canal capilar 10. O canal capilar 10 pode compreender uma parede ou paredes opticamente transmissiva(s) 13 (por exemplo, topo e fundo) para a detecção de (e/ou irradiação de) analitos em uma amostra. O canal capilar pode ser conectado a um canal de ventilação 14 ou saída de ventilação 60 localizado na área 40 que é coberta pela tampa 30. O sítio de aplicação de amostra e a saída de ventilação podem ser cobertos pela tampa e, portanto, isolados do ambiente em um espaço compartilhado. O espaço compartilhado pode fornecer um volume isolado compartilhado com a saída de ventilação e sítio de aplicação de amostra. As duas aberturas podem ser protegidas da comunicação líquida uma com a outra através de qualquer meio, tal como uma borda elevada 70 ou rebaixamento (não mostrado) que separa o sítio de aplicação de amostra da saída de ventilação. Se uma borda elevada for fornecida, a altura à qual a mesma pode ser elevada pode variar, em alguns casos na faixa de 0,2 a 5, tal como 0,5 a 1,5 mm. Se um rebaixamento ou depressão for fornecido, a profundidade de tal estrutura pode variar, em alguns casos, que varia de 0,2 a 5, tal como 0,5 a 1,5 mm.

[0045] A tampa dessa invenção veda o sítio de aplicação e a saída de ventilação a partir do ambiente externo no interior de um espaço de ar compartilhado, embora não tenha um impacto negativo o fluxo para o interior do canal capilar. Em algumas modalidades, a tampa tem ga- xetas de vedação ou outras partes flexíveis que podem fazer com que o volume e pressão do ar no interior da tampa e o canal de ventilação sejam alterados. As alterações na pressão de ar no interior do espaço de ar compartilhado devido às alterações de temperatura durante a incubação e detecção do dispositivo são aplicadas igualmente à parte dianteira e traseira da coluna de líquido no dispositivo microfluídico e, portanto, não resultam em movimento de fluido substancial. Uma vez saturado com o vapor de água da amostra, o volume do espaço de ar compartilhado não permite uma evaporação adicional derivada tanto do sítio de aplicação de amostra quanto da saída de ventilação.

[0046] Os dispositivos de biodiagnóstico microfluídicos que são preenchidos através da ação capilar são preenchidos devido ao fato de que as superfícies de fluxo são hidrofílicas e a umectação das superfícies é energeticamente favorável. Tais dispositivos podem ser configurados para que a amostra de entrada desloque o gás, por exemplo, ar, localizado no dispositivo. É desejável que ambas as amostras aplicadas assim como o ar ventilado sejam contidos no interior do cartucho para proteger os usuários de material potencialmente de biorrisco. É, também, desejável, que a amostra no interior do dispositivo não evapore notavelmente, o que pode alterar a razão dos componentes de amostra. Uma tampa pode ser usada para vedar o material de amostra no interior do dispositivo após a amostra ser abastecida. Devido ao fato de que alguns dispositivos podem ser preenchidos ao longo de um período de minutos. Também é desejável que o usuário possa prender a tampa no dispositivo após a amostra ser aplicada, porém, antes de a amostra ser completamente preenchida no canal capilar. Se os meios não forem fornecidos de outra maneira para pre-venir isso. O fluxo de líquido será impedido pelo vácuo criado no sítio de aplicação fechado conforme o líquido entra no capilar se não forem fornecidos meios para prevenir isso, porém, o ar é impedido de entrar no sítio de aplicação através da tampa. A solução é satisfeita através da terminação da saída de ventilação do canal microfluídico em um espaço de ar que é tanto vedado a partir do lado de fora e é compartilhado com a área de aplicação de amostra. Dessa maneira, independentemente de a tampa ser colocada antes ou após o fluxo de líquido ser concluído, a pressão de ar é igual na parte dianteira e atrás da co luna de líquido no canal capilar. O volume de ar deslocado através da saída de ventilação por meio do líquido que preenche o canal substitui o volume de líquido que deixa o sítio de aplicação de amostra. Mesmo se o ar no interior da tampa for ligeiramente pressurizado durante a compressão da gaxeta da tampa em sua superfície de vedação, o aumento na pressão na parte dianteira e na parte traseira da coluna de líquido permanece constante de modo que a força de acionamento líquida para o fluxo para o interior do canal capilar não seja impactada. Além disso, em qualquer ponto durante a incubação (minutos a horas) ou leitura do dispositivo, se a temperatura do dispositivo for alterada, a pressão no interior da tampa pode ser alterada, porém, tais alterações não irão gerar movimento do fluido no canal devido ao fato de que a pressão é igual tanto na parte dianteira quanto na parte traseira da coluna de líquido.

[0047] Em algumas modalidades da presente invenção, qualquer combinação dos seguintes recursos pode ser utilizada no dispositivo. Por exemplo, o canal capilar ou o sítio de aplicação de amostra podem incluir uma câmara de mistura em que os reagentes secos, por exemplo, preservados, podem estar localizados. As dimensões do canal capilar podem impactar o imageamento e fluxo da amostra no canal. Em algumas modalidades, o canal pode ter entre 2 e 10 mm de largura, tal como entre 3 e 5 mm ou entre 3 e 4 mm de largura. Em algumas modalidades, o canal capilar pode ter entre 1 e 1.000 mícrons de profundidade, tal como entre 20 e 60 mícrons de profundidade ou entre 40 e 60 mícrons de profundidade. As profundidades menores que 60 mí- crons de profundidade podem fornecer beneficamente o imageamento de glóbulos brancos em uma amostra de sangue completo através da minimização dos efeitos de oclusão de hemácias. O canal capilar pode ter qualquer comprimento que forneça fluxo capilar ao longo de um canal. Em algumas modalidades, o canal capilar pode ter entre 10 e 100 mm de comprimento.

[0048] O dispositivo é adequado para que os ensaios detectem analitos, tal como anticorpos, em uma amostra que compreende um fluido biológico, tal como urina, saliva, sangue, por exemplo, sangue completo. Conforme revisado acima, em algumas modalidades o dispositivo pode compreender um domínio de captura específico quanto ao analito que compreende microesferas de captura imobilizadas na superfície superior de uma câmara capilar no canal capilar, por exemplo, conforme descrito no Pedido de PCT de número de série PCT/US2012/065683, depositado em 16 de novembro de 2012 e estão ora incorporadas a título de referência. As microesferas de captura podem ser revestidas com um reagente de ligação que se liga especificamente ao analito de interesse. Em algumas modalidades, as micro- esferas de captura são revestidas com um antígeno ao qual o anticorpo de interesse se liga especificamente. É adicionado um reagente identificado fluorescentemente para a detecção que se liga especifi-camente ao analito, de modo a possibilitar a detecção do analito capturado através de suas emissões de fluorescência. As microesferas de captura podem ser imobilizadas a um ponto da superfície superior da câmara capilar através de quaisquer meios adequados. Em alguns casos, as microesferas permaneceram localizadas no ponto através de interações passivas entre as microesferas e a superfície de câmara capilar, porém, a ligação covalente pode ser usada.

[0049] As microesferas de captura revestidas com diferentes antí- genos podem ser localizadas em diferentes pontos no interior da câmara capilar para possibilitar a detecção multiplexada de múltiplos analitos. Alternativamente, as microesferas de captura revestidas com diferentes antígenos podem ser identificados de modo distinguível com o uso de corantes fluorescentes que são distinguíveis um do outro e dos reagentes de detecção identificados com corante que são usados para medir os analitos capturados. De tal maneira, as microesferas podem ser imobilizadas no mesmo ponto, porém, distinguidos por suas emissões fluorescentes. Em outras modalidades, os reagentes de identificação podem estar dispostos em um domínio de captura específico quanto ao analito disposto no sítio de aplicação de amostra e a amostra identificada pode fluir para uma câmara de reação no canal capilar para a detecção.

[0050] A fluorescência dos analitos capturados pode ser medida com o uso de um sistema de imageamento/processamento de imagem digital não dispendioso. Os sistemas e o método adequados para amostras de imageamento em canais capilares são descritos no documento de Patente U.S. 8.248.597 emitidos em 21 de agosto 2012 e o Pedido de Patente U.S. 13/590.114 depositado em 20 de agosto de 2012. Os imageadores adequados estão descritos nos documentos de Patente U.S. 7.927.561 e 7.738.094, ambos ora incorporados a título de referência.

[0051] Em algumas modalidades as micropartículas podem estar dispostas na superfície de topo do canal capilar. Durante o tempo típico de incubação para imunoensaios (por exemplo, entre 2 e 60 minutos, tal como entre 10 e 30 minutos), as hemácias no sangue completo irão se acomodar no fundo, de modo a deixar o plasma mais transparente no topo. Através da colocação de micropartículas na superfície de topo do canal, a interferência em potencial da detecção de fluorescência das hemácias é eliminada, de modo a permitir um ensaio simples para sangue completo sem separação.

[0052] Em algumas modalidades, a presente invenção é usada para detectar as concentrações de soro de anticorpos humanos em volumes de picada de dedo (5 a 50 μl) de sangue completo em um formato sem formato, por exemplo, conforme descrito abaixo na seção Experimental.

MÉTODOS

[0053] Os aspectos dos métodos incluem aplicar uma amostra a um sítio de aplicação e permitir que a amostra (por exemplo, uma amostra biológica, tal como sangue ou produto de sangue que compreende um analito) flua através de um canal capilar, seguido da detecção de um ou mais analitos-alvo na amostra.

[0054] De tal modo, os métodos da invenção podem incluir forne cer um sítio de aplicação de amostra de amostra concentrada de um dispositivo de teste da invenção. Um "sítio de aplicação de amostra de amostra concentrada" é um sítio de aplicação de amostra que entrou em contato com a amostra. Na prática de métodos da invenção, um sítio de aplicação de amostra de amostra concentrada é fornecido através da aplicação de uma amostra ao sítio de aplicação de amostra do dispositivo. A quantidade da amostra que é aplicada ao sítio de aplicação de amostra pode variar, contanto que seja suficiente para fornecer o fluxo capilar e a operabilidade do ensaio desejados. A amostra pode ser aplicada ao sítio de aplicação de amostra com o uso de qualquer protocolo conveniente, por exemplo, através de conta- gotas, pipeta, seringa e similares. Além de fornecer um sítio de aplicação de amostra de amostra concentrada, os métodos podem incluir, adicionalmente, aplicar uma quantidade de um líquido adequado, por exemplo, tampão, para fornecer o fluxo de fluido adequado através do membro absorvente. Qualquer líquido adequado pode ser empregado, incluindo, mas sem se limitar a tampões, meios de cultura de célula (por exemplo, DMEM), etc. Os tampões incluem, mas sem limitações: tris, tricina, MOPS, HEPES, PIPES, MES, PBS, TBS e similares. Onde for desejado, os detergentes podem estar presentes no líquido, por exemplo, detergentes NP-40,TWEEN™ ou TritonX100.

[0055] Em algumas modalidades, o sítio de aplicação de amostra de amostra concentrada é fornecido através da combinação da amos- tra com um ou mais componentes de ensaio (por exemplo, um reagente, um tampão e similares) antes de aplicar a amostra que tem o(s) componente(s) de ensaio ao sítio de aplicação de amostra. Quando a amostra é combinada com um ou mais componentes de ensaio antes da aplicação da amostra que tem o(s) componente(s) de ensaio ao sítio de aplicação de amostra, a combinação pode ser alcançada com o uso de qualquer protocolo conveniente. A quantidade de um ou mais componentes de ensaio, quando combinados com a amostra, pode variar conforme desejado. Em algumas modalidades, o sítio de aplicação de amostra de amostra concentrada é fornecido através da aplicação de um ou mais componentes de ensaio (por exemplo, conforme descrito acima) ao sítio de recepção de amostra antes da aplicação da amostra ao sítio de aplicação de amostra. Em algumas modalidades, o sítio de aplicação de amostra de amostra concentrada é fornecido através da aplicação da amostra ao sítio de aplicação de amostra antes da aplicação de um ou mais componentes de ensaio (por exemplo, conforme descrito acima) ao sítio de aplicação de amostra. Conforme mencionado acima, em algumas modalidades, o dispositivo inclui um ou mais componentes de ensaio (por exemplo, reagente, tal como descrito acima). Em tais casos, o sítio de aplicação de amostra de amostra concentrada é fornecido através da aplicação da amostra ao sítio de aplicação de amostra, por exemplo, sem a combinação anteri-ormente com um ou mais componentes de ensaio.

[0056] Após a aplicação de amostra, a amostra pode fluir através do canal capilar e uma ou mais porções do canal, por exemplo, a região de detecção, incluindo todo o canal, é, em seguida, lida ou avaliada para determinar se o(s) analito(s) de interesse está(ão) presentes na amostra. O canal ou uma ou mais porções do mesmo podem ser lidas após um período predeterminado de tempo após a aplicação de amostra, em que tal período de tempo pode variar de 10 segundos a 1 hora, tal como 30 s. a 30 min., por exemplo, 30 segundos a 10 min., inclusive 30 s a 1 min.

[0057] O canal capilar ou uma ou mais porções do mesmo podem ser lidas com o uso de um protocolo que depende da natureza do ensaio e analito a serem detectados. Por exemplo, radioidentificações podem ser detectadas com o uso de filme fotográfico ou contornos de cintilação, marcadores fluorescentes podem ser detectados com o uso de um ou mais iluminadores, por exemplo, lasers, LEDs e um ou mais fotodetectores, por exemplo, PMTs, CCDs, para detectar a luz emitida. Os identificadores enzimáticos são tipicamente detectados através do fornecimento da enzima com um substrato e detecção do produto de reação produzido pela ação da enzima do substrato, os identificadores de metal podem ser detectados através, simplesmente, da visualização do identificador colorido ou podem ser detectados com o uso de equipamento de laboratório que pode detectar metal e os identificadores colorimétricos são detectados simplesmente através da visualização do identificador colorido. Consequentemente, em tais casos em que o identificador empregado é uma identificação fluorescente, o método pode incluir irradiar a amostra no canal capilar ou uma porção do mesmo com luz e um comprimento de onda adequado para excitar o identificador e, então, detectar a luz emitida a partir da identificação fluorescente, por exemplo, através da janela de visualização de um alojamento do dispositivo. De tal modo, uma etapa subsequente em métodos da invenção pode incluir ler uma região de detecção do canal capilar do dispositivo para determinar se o analito está presente na amostra.

[0058] Conforme indicado acima, os métodos da invenção podem incluir uma etapa de colocar o dispositivo carregado com amostra em um leitor adequado e obter um resultado de ensaio a partir do leitor. Por exemplo, a fluorescência dos analitos capturados pode ser medida com o uso de um sistema de imageamento/processamento de imagem digital não dispendioso. Os sistemas e o método adequados para as amostras de imageamento em canais capilares são descritos no documento de Patente U.S. 8.248.597 emitido em 21 de agosto de 2012 e o Pedido de Patente U.S. 13/590.114 depositado em 20 de agosto de 2012. Os imageadores adequados são descritos nos documentos de Patente U.S. 7.927.561 e 7.738.094, ambos ora incorporados a título de referência.

[0059] Em algumas modalidades, o método é um método para de terminar se um analito está presente na amostra em uma quantidade que satisfaz ou excede um limiar predeterminado. De tal modo, quando a quantidade de analito de interesse na amostra ultrapassa um limiar específico (também chamado de "limiar predeterminado"), o sinal na região de detecção (que resulta da ligação de competidores à sonda de captura na região de detecção) é detectável. O limiar ou limiar predeterminado pode ser determinado através de múltiplos fatores pesados diferentemente (por exemplo, a quantidade de sondas de captura na região de recepção de amostra que se liga ao analito, a afinidade de ligação da sonda de captura ao analito e similares).

UTILIDADE

[0060] Os métodos, dispositivos e kits da invenção são úteis em uma variedade de diferentes aplicações e podem ser usados para de-terminar se um analito está presente em múltiplos diferentes tipos de amostra de múltiplas fontes possíveis. Dependendo da aplicação e do resultado desejado dos métodos descritos neste documento, um anali- to pode ser detectado de uma maneira qualitativa ("presente" versus "ausente"; "sim, acima de um limiar predeterminado" vs. "não, não acima de um limiar predeterminado"; etc.) ou uma maneira quantitativa, por exemplo, como uma quantidade em uma amostra (tal como concentração em amostra). Diversos diferentes tipos de analitos po- dem ser analitos de interesse, inclusive, mas sem limitações: proteínas (incluindo tanto as proteínas livres quanto as proteínas ligadas à superfície de uma estrutura, tal como uma célula), ácidos nucleicos, partículas virais e similares. Ademais, as amostras podem ser de fontes in vitro ou fontes in vivo e as amostras podem ser amostras de diagnóstico.

[0061] Na prática dos métodos da invenção, as amostras podem ser obtidas a partir de fontes in vitro (por exemplo, extrato de uma cultura de célula cultivada em laboratório) ou a partir de fontes in vivo (por exemplo, um indivíduo mamífero, um indivíduo humano, um animal de pesquisa, etc.). Em algumas modalidades, a amostra é obtida a partir de uma fonte in vitro. As fontes in vitro incluem, mas sem limitações, culturas de células procarióticas (por exemplo, bacteriana), culturas de células eucarióticas (por exemplo, de mamíferos, fúngicas) (por exemplo, as culturas de linhagens de célula estabelecida, as culturas de linhagens de células conhecidas ou adquiridas, culturas de linhagens de células imortalizadas, as culturas de células primárias, culturas de levedura de laboratório, etc.), culturas de tecido, eluentes de cromato- grafia de coluna, extratos/lisados de célula (por exemplo, lisa- dos/extratos que contém proteína, extratos/lisados que contém ácido nucleico, etc.), sobrenadantes de empacotamento viral e similares. Em algumas modalidades, a amostra é obtida a partir de uma fonte in vivo. As fontes in vivo incluem organismos multicelulares vivos e podem render amostras de diagnóstico.

[0062] Em algumas modalidades, o analito é um analito de diag nóstico. Um "analito de diagnóstico" é um analito de uma amostra que foi obtida a partir de ou derivado a partir de um organismo multicelular vivo, por exemplo, mamífero, para realizar um diagnóstico. Em outras palavras, a amostra foi obtida para determinar a presença de um ou mais analitos de doença para diagnóstico de uma doença ou afecção. Consequentemente, os métodos são métodos de diagnóstico. Devido ao fato de que os métodos são "métodos de diagnóstico," os mesmos são métodos que diagnosticam (isto é, determinam a presença ou ausência de) uma doença (por exemplo, enjoo, diabetes, etc.) ou afeção (por exemplo, gravidez) em um organismo vivo, tal como um mamífero (por exemplo, um humano). De tal modo, determinadas modalidades da presente revelação são métodos que são empregados para determinar se um indivíduo vivo tem uma determinada doença ou afecção (por exemplo, diabetes). "Métodos de diagnóstico" também incluem métodos que determinam a gravidade ou estado de uma determinada doença ou afecção.

[0063] Em determinadas modalidades, os métodos são métodos para determinar se um analito está presente em uma amostra de diag-nóstico. De tal modo, os métodos são métodos para avaliar uma amostra em que o analito de interesse pode estar ou não estar presente. Em alguns casos, não se sabe se o analito está presente na amostra antes de realizar o ensaio. Em outros casos, antes de realizar o ensaio, não se sabe se o analito está presente na amostra em uma quantidade que é maior que (excede) uma quantidade de limiar predeterminado. Em tais casos, os métodos são métodos para avaliar uma amostra em que o analito de interesse pode estar ou não estar presente em uma quantidade que é maior que (excede) um limiar predeterminado.

[0064] As amostras de diagnóstico incluem aquelas obtidas a partir das fontes in vivo (por exemplo, um indivíduo mamífero, um indivíduo humano e similares) e podem incluir amostras obtidas a partir de tecidos ou células de um indivíduo (por exemplo, biopses, amostras de sangue, sangue completo, sangue fracionado, cabelo, pele e similares). Em alguns casos, células, fluidos ou tecidos derivados de um indivíduo são cultivados, armazenados ou manipulados antes da avaliação e tal amostra pode ser considerada uma amostra de diagnóstico se os resultados são usados para determinar a presença, ausência, estado ou gravidade de uma doença (por exemplo, enjoo, diabetes, etc.) ou afecção (por exemplo, gravidez) em um organismo vivo.

[0065] Em alguns casos, uma amostra de diagnóstico é uma amostra de tecido (por exemplo, sangue completo, sangue fracionado, plasma, soro, saliva e similares) ou é obtido a partir de uma amostra de tecido (por exemplo, sangue completo, sangue fracionado, plasma, soro, saliva, pele, cabelo e similares). Um exemplo de uma amostra de diagnóstico inclui, mas sem limitações, células e culturas de tecido derivada de um indivíduo (e derivados do mesmo, tal como sobrenadan- tes, lisados e similares); amostras de sangue e fluidos corporais; amostras não celulares (por exemplo, eluentes de coluna; biomolécu- las acelulares, tal como proteínas, lipídios, carboidratos, ácidos nuclei- cos; misturas de reação síntese; misturas de reação de amplificação de ácido nucleico; reações enzimáticas ou bioquímicas in vitro ou soluções de ensaio; ou produtos de outras reações in vitro e in vivo, etc.); etc.

[0066] Os métodos da matéria podem ser empregados com amos tras a partir de uma variedade de diferentes tipos de indivíduos. Em algumas modalidades, uma amostra é de um indivíduo na classe de mamíferos, incluindo, por exemplo, a ordem carnivore (por exemplo, cachorros e gatos), rodentia (por exemplo, camundongos, porquinhos- da-índia e ratos), lagomorpha (por exemplo, coelhos) e primatas (por exemplo, humanos, chimpanzés e macacos) e similares. Em determinadas modalidades, os animais ou hospedeiros, isto é, indivíduos são humanos.

KITS

[0067] Os aspectos da invenção incluem, adicionalmente, kits, em que os kits incluem um ou mais dispositivos de ensaio, por exemplo, conforme descrito acima. Em alguns casos, os kits podem incluir um ou mais componentes de ensaio (por exemplo, reagentes identificados, tampões, etc., tal como descrito acima). Em alguns casos, os kits podem incluir, adicionalmente, um dispositivo de coleta de amostra, por exemplo, uma lança ou agulha configurada para perfurar a pele para obter uma amostra de sangue completo, uma pipeta, etc., conforme desejado. Os vários componentes de ensaio dos kits podem estar presentes em recipientes separados, ou alguns ou todos os mesmos podem ser pré-combinado em uma mistura de reagente. Por exemplo, em alguns casos, um ou mais componentes do kit, por exemplo, o dispositivo, estão presentes em uma bolsa vedada, por exemplo, uma bolsa de folha metálica ou envelope estéril.

[0068] Além dos componentes acima, os kits de matéria podem incluir, adicionalmente, (em determinadas modalidades) instruções para praticar os métodos da matéria. Essas instruções podem estar presentes nos kits da matéria em uma variedade de formas, uma ou mais das quais podem estar presentes no kit. Uma forma em que tais instruções podem estar presentes é como informações impressas em um meio ou substrato adequado, por exemplo, um pedaço ou pedaços de papel em que as informações são impressas, no empacotamento do kit, em um inserto de pacote e similares. Ainda outra forma de tais instruções é um meio legível por computador, por exemplo, disquete, disco compacto (CD), unidade de flash portátil e similares, nos quais as informações são gravadas. Ainda outra forma de tais instruções estarem presentes é um endereço de sítio na web que pode ser usado através da internet para acessar as informações em um sítio removido.

[0069] A seguir são oferecidas forma de ilustração e não a título de limitação.

EXPERIMENTAL ENSAIO DE SUPERFÍCIE DE CÉLULA CD4/HB

[0070] A Fig.2A fornece uma representação de um dispositivo de acordo com uma modalidade da invenção que é configurada para realizar um ensaio de CD4 e hemoglobina (Hb). O ensaio é executado essencialmente da seguinte forma. Uma quantidade de picada de dedo de (5 a 50 μl) de sangue completo é carregado em um sítio de aplicação de amostra de um dispositivo capilar desta invenção (mostrado na Fig.2A) em que o mesmo se mistura com CD4 anti-humana preservada seco identificada com uma identificação fluorescente adequada, tal como aloficocianina ou ficoeritrina e, subsequentemente, flui para o interior de um canal capilar. Uma vez carregada, uma tampa é colocada sobre o sítio de aplicação de amostra, de modo a vedar o sítio de aplicação de amostra e a saída de ventilação do canal capilar. O fluxo capilar prossegue ao longo do canal, não impedido pela tampa que veda o capilar em relação ao ambiente externo. O fluxo finaliza em uma junção hidrofóbica. A anti-CD4 identificada se liga às células que têm a superfície CD4. A detecção é executada com o uso de um LED adequado para iluminar o cartucho em um ou mais locais ao longo do canal e a fluorescência é medida através do imageamento através do topo do cartucho com o uso de um dispositivo de imageamento adequado, tal como um microscópio de baixa potência com um detector de câmera CCD e um filtro adequado através da parede opticamente transmissiva do canal capilar. A intensidade de fluorescência em uma das células no canal pode ser quantificada após o processamento e análise de imagem, conforme desejado. Para o ensaio de hemoglobina, qualquer protocolo conveniente pode ser executado, incluindo um protocolo isento de reagente, por exemplo, conforme descrito nos documentos de Patente U.S. Nos 8.483.789; 7.952.692; 7.319.894; 7.303.922; 7.271.912; 7.096.124; 7.075.628; 6.862.534; 6.831.733; e 5.773.301; e similares, sendo que a revelação de tais ensaios de Hb isentos de reagente descritos nos mesmos está ora neste documento incorporado por referência. Uma região também pode estar presente na extremidade do microcanal para as microesferas de reagente de controle de qualidade (QC) imobilizadas, que são revestidas com uma quantidade conhecida de CD4 que é ligada pelo reagente de anticorpo identificado. Um sinal positivo detectado nesta região confirma que o reagente e a amostra fluíram através do canal capilar para a junção hidrofóbica e, portanto, que o ensaio foi realizado adequadamente.

ENSAIO DE ANTI-GP41

[0071] O ensaio é executado essencialmente da seguinte forma. Uma quantidade de picada de dedo (5 a 50 μl) de sangue completo é carregada em um sítio de aplicação de amostra de um dispositivo capilar desta invenção (mostrado na Fig.2B) em que a mesma se mistura com alodicocianina de anticorpo, anti-humana, preservada, seco e pré- carregado (APC) e, subsequentemente, flui para o interior de um canal capilar, que contém micropartículas revestidas com antígeno gp41 (com o uso de HIV como um exemplo) imobilizadas sobre a superfície de topo do canal. Uma vez carregada, uma tampa é colocada sobre o sítio de aplicação de amostra, de modo a vedar o sítio de aplicação de amostra e a saída de ventilação do canal capilar. O fluxo capilar prossegue ao longo do canal, não impedido pela tampa que veda o capilar em relação ao ambiente externo. O fluxo é finalizado em uma junção hidrofóbica. O anticorpo anti-gp41 presente na amostra irá se ligar à micropartícula, de modo a resultar na formação de complexos de anticorpo de anti-humano APC/anticorpo de gp41 de microesfera/anti- gp41. A detecção é executada com o uso de um LED vermelho para iluminar o cartucho em que o ponto de microesferas está localizado e a fluorescência é medida por meio do imageamento através do topo do cartucho com o uso de um microscópio de baixa potência com um detector de câmera CCD e um filtro adequado através da parede optica- mente transmissiva do canal capilar. A intensidade de fluorescência nas micropartículas é quantificada após o processamento e análise de imagem. Para ensaios multiplexados, as micropartículas revestidas com diferentes antígenos associados à doença são afixadas em um local exclusivo no cartucho. Também é mostrada uma região na extremidade do microcanal para microesferas de reagente de controle de qualidade (QC) imobilizadas, que são revestidas com anticorpo humano que é ligado pelo reagente de anticorpo anti-humano de APC. Um sinal positivo detectado em tal região confirma que o reagente e a amostra fluíram através do canal capilar para a junção hidrofóbica e, portanto, que o ensaio realizado adequadamente.

[0072] Não obstante às cláusulas anexas, a revelação também é definida pelas seguintes cláusulas:

[0073] Um dispositivo microfluídico configurado para realizar um ensaio de uma amostra líquida, sendo que o dispositivo compreende:

[0074] um sítio de aplicação de amostra em comunicação com um canal capilar;

[0075] uma saída de ventilação em comunicação com o canal ca pilar; e

[0076] um elemento de fechamento configurado para vedar a saí da de ventilação e o sítio de aplicação de amostra de um ambiente externo, em que o elemento de fechamento fornece um volume vedado sobre o sítio de aplicação de amostra e a saída de ventilação deparado em relação ao ambiente externo.

[0077] 2. O dispositivo de acordo com a cláusula 1, que compre ende adicionalmente a canal de ventilação entre a saída de ventilação e o canal capilar.

[0078] 3. O dispositivo de acordo com as cláusulas 1 ou 2, que compreende adicionalmente uma barreira líquida que circunda o sítio de aplicação, em que a barreira líquida está disposta entre o sítio de aplicação e a saída de ventilação.

[0079] 4. O dispositivo de acordo com a cláusula 3, em que a bar- reira líquida compreende uma borda elevada que circunda o sítio de aplicação.

[0080] 5. O dispositivo de acordo com a cláusula 3, em que a bar reira líquida compreende uma depressão que circunda o sítio de aplicação.

[0081] 6. O dispositivo de acordo com as cláusulas 1 a 5, em que o elemento de fechamento compreende uma gaxeta.

[0082] 7. O dispositivo de acordo com as cláusulas 1 a 6, em que o canal capilar tem entre 20 e 70 mícrons de profundidade.

[0083] 8. Um dispositivo microfluídico configurado para realizar um ensaio de amostra líquida, sendo que o dispositivo compreende:

[0084] um sítio de aplicação de amostra e uma junção hidrofóbica em comunicação com um canal capilar, em que a junção hidrofóbica está configurada para impedir fluxo de líquido;

[0085] uma saída de ventilação em comunicação a junção hidrofó- bica; e

[0086] um elemento de fechamento configurado para vedar a saí da de ventilação e o sítio de aplicação de amostra em relação a um ambiente externo, em que o elemento de fechamento cobre um volume compartilhado ao redor do sítio de aplicação de amostra e a saída de ventilação.

[0087] 9. O dispositivo de acordo com a cláusula 8, em que a jun ção hidrofóbica compreende uma área tratada com hexano de um dis-positivo microfluídico.

[0088] 10. Um método para realizar um ensaio de uma amostra líquida, sendo que o método compreende: aplicar uma amostra líquida a um sítio de aplicação de amostra em comunicação fluida com um canal capilar em que a amostra líquida flui através de uma força de ação de modo capilar através do canal capilar;

[0089] fornecer ventilação para força de ação de modo capilar através de uma saída de ventilação; e

[0090] vedar a amostra líquida em relação ao ambiente externo com um elemento de fechamento, em que o elemento de fechamento fornece um volume vedado compartilhado ao redor do sítio de aplicação de amostra e a saída de ventilação.

[0091] 11. O método de acordo com a cláusula 10, em que o dis positivo compreende adicionalmente uma barreira líquida que circunda o sítio de aplicação e a barreira líquida está disposto entre o sítio de aplicação e a saída de ventilação.

[0092] 12. O método de acordo com a cláusula 11, em que a bar reira líquida compreende uma borda elevada que circunda o sítio de aplicação.

[0093] 13. O método de acordo com a cláusula 11, em que a bar reira líquida compreende uma depressão que circunda o sítio de aplicação.

[0094] 14. O método de acordo com as cláusulas 10 a 13, em que o elemento de fechamento compreende uma gaxeta.

[0095] 15. O método de acordo com as cláusulas 10 a 13, em que a profundidade do canal capilar tem entre 20 e 50 mícrons de profun-didade.

[0096] 16. O método de acordo com qualquer uma das cláusulas 10 a 15, em que o método compreende adicionalmente ler pelo menos uma porção do canal capilar para obter um resultado.

[0097] 17. O método de acordo com a cláusula 16, em que o mé todo compreende adicionalmente produzir um diagnóstico com base no resultado obtido.

[0098] 18. Um método para formar um dispositivo microfluídico, sendo que o método compreende:

[0099] tratar uma primeira área predeterminada em um material plástico com plasma, em que o tratamento de plasma aumenta a hidro- filia da primeira área predeterminada;

[00100] colocar uma segunda área predeterminada em contato com um solvente orgânico não polar, em que o tratamento reduz a hidrofilia da segunda área predeterminada e em que a primeira e a segunda áreas predeterminadas podem se sobrepor; e

[00101] formar um canal capilar e uma junção hidrofóbica a partir da primeira e da segunda áreas predeterminadas.

[00102] 19. O método de acordo com a cláusula 18, em que o dis positivo microfluídico plástico contém um polímero de ciclo-olefina e o solvente orgânico compreende um solvente orgânico não polar.

[00103] 20. O método das cláusulas 18 ou 19, em que formar um canal capilar e uma junção hidrofóbica compreende fixar uma cobertura na primeira e segunda áreas predeterminadas para ar um canal capilar e uma junção hidrofóbica.

[00104] 21. O método de acordo com a cláusula 20, em que o sol vente orgânico é selecionado a partir do grupo que consiste em solventes orgânicos não polares que incluem hexano, heptano, pentano e clorofórmio e combinações dos mesmos.

[00105] 22. O método de acordo com a cláusula 21, em que o sol vente orgânico é hexano.

[00106] 23. Um dispositivo microfluídico configurado para realizar um ensaio de uma amostra líquida, sendo que o dispositivo compreende:

[00107] um sítio de aplicação de amostra em comunicação com um canal capilar;

[00108] uma saída de ventilação em comunicação com o canal capilar;

[00109] um elemento de fechamento configurado para vedar a saída de ventilação e o sítio de aplicação de amostra de um ambiente externo, em que o elemento de fechamento fornece um volume vedado sobre um sítio de aplicação de amostra e a saída de ventilação separado do ambiente externo; e

[00110] uma quantidade de uma amostra biológica presente no dis-positivo.

[00111] 24. O dispositivo de acordo com a cláusula 23, em que a amostra biológica é sangue completo.

[00112] 25. Um sistema que compreende:

[00113] um leitor; e

[00114] um dispositivo microfluídico configurado para realizar um ensaio de uma amostra líquida e carregado no leitor, sendo que o dispositivo compreende:

[00115] um sítio de aplicação de amostra em comunicação com um canal capilar;

[00116] uma saída de ventilação em comunicação com o canal capilar; e

[00117] um elemento de fechamento configurado para vedar a saída de ventilação e o sítio de aplicação de amostra em relação a um ambiente externo, em que o elemento de fechamento fornece para um volume vedado sobre o sítio de aplicação de amostra e a saída de ventilação separado do ambiente externo.

[00118] 26. O sistema de acordo com a cláusula 25, em que o leitor compreende um iluminador e um detector.

[00119] 27. Um kit que compreende:

[00120] um dispositivo microfluídico que compreende:

[00121] um sítio de aplicação de amostra em comunicação com um canal capilar;

[00122] uma saída de ventilação em comunicação com o canal capilar; e

[00123] um elemento de fechamento configurado para vedar a saída de ventilação e o sítio de aplicação de amostra de um ambiente ex- terno, em que o elemento de fechamento fornece um volume vedado sobre o sítio de aplicação de amostra e a saída de ventilação separado do ambiente externo; e

[00124] (b) um recipiente que aloja o dispositivo.

[00125] 28. O kit de acordo com a cláusula 27, em que o recipiente compreende uma bolsa.

[00126] Embora a invenção mencionada anteriormente tenha sido descrita em detalhes a título de ilustração e o exemplo para propósitos de clareza de entendimento, ficará prontamente evidente para os elementos de habilidade comum na técnica à luz dos ensinamentos desta invenção que determinadas alterações e modificações podem ser realizadas à mesma sem que se afaste do espírito ou escopo das reivindicações anexas.

[00127] Consequentemente, o supracitado ilustra meramente os princípios da invenção. Ficará evidente que os elementos versados na técnica poderão elaborar várias disposições que, embora não seja explicitamente descrito ou mostrado neste documento, incorporam os princípios da invenção e são incluídos em seu espírito e escopo. Ademais, todos os exemplos e linguagem condicional listados neste documento são, principalmente, destinados a auxiliar o leitor com o entendimento dos princípios da invenção e os conceitos contribuídos pelos inventores para promover a técnica e devem ser interpretados de modo que não se limitem a tais exemplos e condições especificamente mencionados. Ademais, todas as afirmativas neste documento que listam princípios, aspectos e modalidades da invenção, assim como exemplos específicos da mesma, se destinam a englobar os equivalentes tanto estruturais quanto funcionais da mesma. Adicionalmente, tais equivalentes destinam-se a incluir tanto equivalentes atualmente conhecidos quanto equivalentes desenvolvidos no futuro, isto é, quaisquer elementos desenvolvidos que realizem a mesma função, inde- pendentemente da estrutura. O escopo da presente invenção, portanto, não se destina a ser limitado às modalidades exemplificativas mostradas e descritas neste documento. Em vez disso, o escopo e espírito da presente invenção estão incorporados pelas reivindicações anexas.

Claims

1. Dispositivo microfluídico (100) configurado para realizar um ensaio de uma amostra líquida, o dispositivo (100) caracterizado pelo fato de que compreende: um sítio de aplicação de amostra (40) em comunicação com um canal capilar (10); uma saída de ventilação (60) em comunicação com o canal capilar (10); e um elemento de fechamento (20) configurado para vedar a saída de ventilação (60) e o sítio de aplicação de amostra (40) em relação a um ambiente externo, em que o elemento de fechamento (20) fornece um volume vedado sobre o sítio de aplicação de amostra (40) e da saída de ventilação (60) separado do ambiente externo.

2. Dispositivo (100), de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizado pelo fato de que ainda compreende, um canal de ventilação (14) entre a saída de ventilação (60) e o canal capilar (10).

3. Dispositivo (100), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma barreira líquida que circunda o sítio de aplicação, em que a barreira líquida está disposta entre o sítio de aplicação e a saída de ventilação (60).

4. Dispositivo (100), de acordo com qualquer uma das rei-vindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o elemento de fechamento (20) compreende uma gaxeta.

5. Dispositivo (100), de acordo com qualquer uma das rei-vindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o canal capilar (10) tem entre 20 e 70 mícrons de profundidade.

6. Dispositivo microfluídico (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de fechamento (20) é dimensionado para cobrir uma área de superfície do dispositivo (100) que varia de 10 a 1000 mm2.

7. Dispositivo microfluídico (100), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o elemento de fechamento (20) faz contato apenas com uma única superfície do dispositivo (100).

8. Dispositivo microfluídico (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de fechamento (20) veda duas aberturas.

9. Dispositivo microfluídico (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo (100) compreende ainda uma câmara de mistura que compreende um componente de área de superfície mais alta sobre o qual um reagente é posicionado.

10. Dispositivo microfluídico (100), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o canal capilar (10) é separado do canal de ventilação (14) por uma junção hidrofóbica (15).

11. Dispositivo microfluídico (100) configurado para realizar um ensaio de uma amostra líquida, o dispositivo (100) caracterizado pelo fato de que compreende: um sítio de aplicação de amostra (40) e uma junção hidro- fóbica (15) em comunicação com um canal capilar (10), em que a junção hidrofóbica (15) é configurada para impedir o fluxo de líquido; uma saída de ventilação (60) em comunicação com a junção hidrofóbica (15); e um elemento de fechamento (20) configurado para vedar a saída de ventilação (60) e o sítio de aplicação de amostra (40) em relação ao ambiente externo, em que o elemento de fechamento (20) cobre um volume compartilhado ao redor do sítio de aplicação de amostra (40) e da saída de ventilação (60).

12. Método para realizar um ensaio de uma amostra líquida, o método caracterizado pelo fato de que compreende: aplicar uma amostra líquida a um sítio de aplicação de amostra (40) em comunicação fluida com um canal capilar (10) em que a amostra líquida flui através de uma força de ação de modo capilar através do canal capilar (10); fornecer ventilação para a força de ação de modo capilar através de uma saída de ventilação (60); e vedar a amostra líquida em relação ao ambiente externo com um elemento de fechamento (20), e, que o elemento de fechamento (20) fornece um volume vedado compartilhado ao redor do sítio de aplicação de amostra (40) e da saída de ventilação (60).

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o dispositivo (100) é um dispositivo conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o método ainda compreende ler pelo menos uma porção do canal capilar (10) para se obter um resultado.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o método ainda compreende realizar um diagnóstico com base no resultado obtido.

16. Método para formar um dispositivo microfluídico (100), o método caracterizado pelo fato de que compreende: tratar uma primeira área predeterminada em um material plástico com plasma, em que o tratamento de plasma aumenta a hidro- filia da primeira área predeterminada; colocar uma segunda área predeterminada em contato com um solvente orgânico não polar, em que o tratamento reduz a hidrofilia da segunda área predeterminada e em que a primeira e a segunda áreas predeterminadas podem se sobrepor; e formar um canal capilar (10) e uma junção hidrofóbica (15) a partir da primeira e a segunda áreas predeterminadas.

17. Dispositivo microfluídico (100) configurado para realizar um ensaio de uma amostra líquida, o dispositivo (100) caracterizado pelo fato de que compreende: um sítio de aplicação de amostra (40) em comunicação com um canal capilar (10); uma saída de ventilação (60) em comunicação com o canal capilar (10); um elemento de fechamento (20) configurado para vedar a saída de ventilação (60) e o sítio de aplicação de amostra (40) em relação a um ambiente externo, em que o elemento de fechamento (20) fornece um volume vedado sobre o sítio de aplicação de amostra (40) e a saída de ventilação (60) separado do ambiente externo; e uma quantidade de uma amostra biológica presente no dispositivo (100).

18. Sistema caracterizado pelo fato de que compreende: (a) um leitor; e (b) um dispositivo microfluídico (100) configurado para realizar um ensaio de uma amostra líquida e carregado sobre o leitor, sendo que o dispositivo (100) compreende: um sítio de aplicação de amostra (40) em comunicação com um canal capilar (10); uma saída de ventilação (60) em comunicação com o canal capilar (10); e um elemento de fechamento (20) configurado para vedar a saída de ventilação (60) e o sítio de aplicação de amostra (40) em relação a um ambiente externo, em que o elemento de fechamento (20) fornece um volume vedado sobre o sítio de aplicação de amostra (40) e a saída de ventilação (60) separado do ambiente externo.

19. Kit caracterizado pelo fato de que compreende: (a) um dispositivo microfluídico (100) que compreende: um sítio de aplicação de amostra (40) em comunicação com um canal capilar (10); uma saída de ventilação (60) em comunicação com o canal capilar (10); e um elemento de fechamento (20) configurado para vedar a saída de ventilação (60) e o sítio de aplicação de amostra (40) em relação ao ambiente externo, em que o elemento de fechamento (20) fornece um volume vedado sobre um sítio de aplicação de amostra (40) e a saída de ventilação (60) separado do ambiente externo; e (b) um recipiente que aloja o dispositivo (100).