ПРОТОЧНАЯ ЯЧЕЙКА И ОТНОСЯЩИЙСЯ К НЕЙ СПОСОБ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2023 года по МПК G01N15/14 G01N21/03 

Отсылка к родственным заявкам

[0001] По настоящей Заявке на патент испрашивается приоритет Предварительной заявки на патент США №62/731,785, поданной 14 сентября 2018 г. и озаглавленной «Flow Cells and Methods Related to Same» («Проточные ячейки и относящиеся к ним способы»). Содержание вышеуказанной заявки во всей полноте включено в настоящую заявку посредством отсылки.

Уровень техники

[1] Различные способы биологических или химических исследований предусматривают проведение большого числа управляемых реакций на локальных несущих поверхностях или в пределах заранее образованных реакционных пространств. Затем можно вести наблюдение за указанными реакциями или детектировать их с последующим анализом, могущим способствовать определению или выявлению свойств химических субстанций, участвующих в реакции. Например, при проведении некоторых мультиплексных анализов, неизвестный аналит, имеющий распознаваемую метку (например, флуоресцентную метку), может быть подвергнут воздействию тысяч известных зондов в контролируемых условиях. Каждый из известных зондов может быть помещен в соответствующую лунку микропланшета. Любые наблюдаемые химические реакции между известными зондами и неизвестным аналитом, происходящие в пределах лунок, могут позволить идентифицировать аналит или выявить его свойства. В число других примеров таких способов входят такие известные технологии секвенирования ДНК, как секвенирование путем синтеза (СПС) или циклическое секвенирование.

[2] В некоторых традиционных способах флуоресцентного детектирования применяют оптическую систему для направления света возбуждения на флуоресцентно-меченые аналиты, а также для детектирования сигналов флуоресценции, которые могут исходить от аналитов. Однако такие оптические системы могут иметь относительно высокую стоимость и занимать относительно большую площадь поверхности стола. Например, в состав таких систем могут входить расположенные в определенном порядке линзы, фильтры и источники света.

[3] В других предложенных системах детектирования управляемые реакции происходят на локальных несущих поверхностях или в пределах заранее образованных реакционных пространств проточной ячейки, что не предусматривает применения крупного оптического блока для детектирования флуоресцентных излучений. Проточная ячейка включает в себя твердотельное электронное устройство детектирования света или приемник изображений (например, устройство детектирования света на основе комплементарных металлооксидных полупроводников (КМОП) или устройство детектирования света на основе прибора с зарядовой связью (ПЗС)), расположенное в непосредственной близости от несущих поверхностей/пространств (например, под ними) для детектирования световых излучений от указанных реакций. Однако такие твердотельные системы визуализации могут иметь некоторые ограничения. Например, проточные ячейки таких систем могут быть конструктивно выполнены в виде расходуемого компонента одноразового использования. Поэтому может быть предпочтительно, чтобы проточная ячейка представляла собой небольшое и недорогое устройство. В относительно небольшой проточной ячейке может быть предпочтительно задействовать как можно большую часть активной зоны биосенсора устройства детектирования света и/или создать как можно большую активную зону биосенсора.

[4] Многие из известных конструкций проточной ячейки не позволяют полностью задействовать активную зону биосенсора, так как крышечная часть проточных ячеек соединена с активной зоной, что делает такой участок недоступным для раствора реагента (например, раствора с флуоресцентно-мечеными молекулами) и/или препятствует наличию на данном участке реакционных центров (например, содержащих аналиты). Кроме того, активная зона биосенсора зачастую образована одиночным сенсором, при этом относительно большие сенсоры с относительно большими активными зонами биосенсора являются дорогостоящими. Многие из известных конструкций проточной ячейки также позволяют создать только ограниченное число схем проводных соединений с устройством детектирования света.

Раскрытие сущности изобретения

[5] В соответствии с одним аспектом настоящего раскрытия, предложена проточная ячейка. Проточная ячейка включает в себя несущий каркас, содержащий верхнюю сторону, заднюю сторону и по меньшей мере одну полость, проходящую от верхней стороны по направлению к нижней стороне. Проточная ячейка также включает в себя по меньшей мере одно устройство детектирования света, расположенное в пределах по меньшей мере одной полости, содержащее активную зону и верхнюю поверхность. Проточная ячейка дополнительно включает в себя несущий материал, расположенный в пределах по меньшей мере одной полости между несущим каркасом и границей по меньшей мере одного устройства детектирования света, соединяющий друг с другом несущий каркас и по меньшей мере одно устройство детектирования света. Проточная ячейка также включает в себя крышку, проходящую поверх по меньшей мере одного устройства детектирования света и соединенную с верхней стороной несущего каркаса по границе по меньшей мере одного устройства детектирования света. Крышка и по меньшей мере верхняя поверхность по меньшей мере одного устройства детектирования света образуют между собой канал потока.

[6] В некоторых примерах несущий каркас дополнительно содержит по меньшей мере одну электропроводящую перемычку, проходящую от верхней стороны к нижней стороне. В некоторых таких примерах указанное по меньшей мере одно устройство детектирования света представляет собой по меньшей мере одно твердотельное устройство детектирования света, включающее в себя базовую пластину, множество светочувствительных элементов, схему устройства, электрически соединенную со светочувствительными элементами с возможностью передачи сигналов данных по результатам детектирования фотонов светочувствительными элементами, и множество световодов, соответствующее множеству светочувствительных элементов. В некоторых таких примерах схема устройства по меньшей мере одного твердотельного устройства детектирования света электрически соединена с по меньшей мере одной электропроводящей перемычкой у верхней стороны несущего каркаса.

[7] В некоторых примерах крышка опосредованно соединена с верхней стороной несущего каркаса. В некоторых примерах указанная по меньшей мере одна полость представляет собой полость с расположенным в ней множеством устройств детектирования света. В некоторых таких примерах множество устройств детектирования света включает в себя отдельные разнесенные устройства детектирования света, при этом несущий материал также проходит между соседними устройствами детектирования света. В некоторых других примерах множество устройств детектирования света включает в себя по меньшей мере два выполненных за одно целое устройства детектирования света, при этом несущий материал проходит между несущим каркасом и границей этих по меньшей мере двух выполненных за одно целое устройств детектирования света.

[8] В некоторых примерах указанное по меньшей мере одно устройство детектирования света включает в себя множество устройств детектирования света. В некоторых таких примерах указанная по меньшей мере одна полость представляет собой множество полостей, при этом все устройства детектирования света из множества устройств детектирования света расположены в разных полостях несущего каркаса. В некоторых примерах указанное по меньшей мере одно устройство детектирования света представляет собой по меньшей мере одно твердотельное устройство детектирования света, включающее в себя базовую пластину, множество светочувствительных элементов, схему устройства, электрически соединенную со светочувствительными элементами с возможностью передачи сигналов данных по результатам детектирования фотонов светочувствительными элементами, и множество световодов, соответствующее множеству светочувствительных элементов. В некоторых таких примерах указанная по меньшей мере одна полость проходит через несущий каркас от верхней стороны к нижней стороне, схема устройства содержит перемычки, проходящие через базовую пластину, а проточная ячейка дополнительно содержит электрические контакты, по меньшей мере частично расположенные вдоль задней стороны несущего каркаса и электрически соединенные с перемычками. В некоторых других примерах указанное по меньшей мере одно устройство детектирования света дополнительно содержит реакционную структуру, расположенную поверх множества световодов и образующую его верхнюю поверхность, при этом реакционная структура содержит множество наноразмерных лунок в пределах активной зоны.

[9] В некоторых примерах указанная по меньшей мере одна полость проходит только частично через несущий каркас от верхней стороны по направлению к нижней стороне. В некоторых примерах указанное по меньшей мере одно устройство детектирования света содержит по меньшей мере один светочувствительный элемент на основе комплементарных металлооксидных полупроводников (КМОП).

[10] В некоторых примерах канал потока проходит поверх всей активной зоны по меньшей мере одного устройства детектирования света.

[11] Согласно другому аспекту настоящего раскрытия, предложен способ. Способ включает в себя этап на котором соединяют верхнюю поверхность несущего каркаса и планарную несущую поверхность подложки, при этом несущий каркас содержит по меньшей мере одну полость, проходящую от верхней стороны к его нижней стороне. Способ дополнительно включает в себя этап, на котором располагают по меньшей мере одно устройство детектирования света в пределах по меньшей мере одной полости так, чтобы его верхняя сторона была расположена на планарной несущей поверхности подложки, а краевая часть полости проходила между несущим каркасом и границей по меньшей мере одного устройства детектирования света, при этом указанное по меньшей мере одно устройство детектирования света содержит активную зону и верхнюю поверхность. Способ также включает в себя этап, на котором наполняют краевую часть полости несущим материалом для соединения друг с другом несущего каркаса и указанного по меньшей мере одного устройства детектирования света. Способ дополнительно включает в себя этап, на котором разъединяют несущий каркас и подложку. Способ также включает в себя этап, на котором присоединяют крышку к верхней стороне несущего каркаса по границе по меньшей мере одного устройства детектирования света для образования проточной ячейки, при этом крышка проходит поверх по меньшей мере одного устройства детектирования света и образует канал потока между крышкой и по меньшей мере верхней поверхностью по меньшей мере одного устройства детектирования света.

[12] В некоторых примерах указанное по меньшей мере одно устройство детектирования света представляет собой по меньшей мере одно твердотельное устройство детектирования света, включающее в себя базовую пластину, образующую заднюю сторону, множество светочувствительных элементов, схему устройства, электрически соединенную со светочувствительными элементами с возможностью передачи сигналов данных по результатам детектирования фотонов светочувствительными элементами, и множество световодов, соответствующее множеству светочувствительных элементов, при этом несущий каркас дополнительно содержит по меньшей мере одну электропроводящую перемычку, проходящую от верхней стороны к нижней стороне, при этом способ дополнительно включает в себя этап, на котором электрически соединяют схему устройства по меньшей мере одного твердотельного устройства детектирования света с по меньшей мере одной электропроводящей перемычкой у верхней стороны несущего каркаса.

[13] В некоторых примерах указанное по меньшей мере одно устройство детектирования света представляет собой по меньшей мере одно твердотельное устройство детектирования света, включающее в себя базовую пластину, образующую заднюю сторону, множество светочувствительных элементов, схему устройства, электрически соединенную со светочувствительными элементами с возможностью передачи сигналов данных по результатам детектирования фотонов светочувствительными элементами, и множество световодов, соответствующее множеству светочувствительных элементов, при этом схема устройства содержит перемычки, проходящие через базовую пластину к ее задней стороне, при этом способ дополнительно включает в себя этап, на котором электрически соединяют контакты, по меньшей мере частично расположенные вдоль задней стороны несущего каркаса, с перемычками у задней стороны базовой пластины.

[14] В некоторых примерах способ дополнительно включает в себя этап, на котором формируют реакционную структуру на указанном по меньшей мере одном устройстве детектирования света до того, как присоединить крышку, при этом реакционная структура образует верхнюю поверхность по меньшей мере одного устройства детектирования света и содержит множество наноразмерных лунок в пределах активной зоны. В некоторых таких примерах в результате разъединения несущего каркаса и подложки происходит обнажение углубленной верхней стороны несущего материала, проходящего под верхней стороной несущего каркаса и между ней и верхней частью по меньшей мере одного устройства детектирования света, при этом реакционная структура проходит поверх углубленной верхней стороны несущего материала и верхней стороны несущего каркаса, при этом реакционная структура образует планарную верхнюю поверхность, от которой проходит множество наноразмерных лунок.

[15] В некоторых примерах способ дополнительно включает в себя этап, на котором получают указанное по меньшей мере одно устройство детектирования света, при этом получение указанного по меньшей мере одного устройства детектирования света включает в себя вырезание по меньшей мере одного светочувствительного элемента на основе комплементарных металлооксидных полупроводников (КМОП) из множества выполненных за одной целое светочувствительных элементов на основе КМОП.

[16] В некоторых примерах канал потока проходит поверх всей активной зоны по меньшей мере одного устройства детектирования света.

[17] Согласно другому аспекту настоящего раскрытия, предложен другой способ. Способ включает в себя этап, на котором наносят первый несущий материал на нижнюю часть по меньшей мере одной полости несущего каркаса, при этом указанная по меньшей мере одна полость проходит только частично через несущий каркас от его верхней стороны в направлении его нижней стороны. Способ дополнительно включает в себя этап, на котором располагают по меньшей мере одно устройство детектирования света в пределах по меньшей мере одной полости и поверх нанесенного первого несущего материала так, чтобы краевая часть указанной по меньшей мере одной полости проходила между несущим каркасом и границей по меньшей мере одного устройства детектирования света, при этом указанное по меньшей мере одно устройство детектирования света содержит активную зону и верхнюю поверхность. Способ также включает в себя этап, на котором наполняют указанную краевую часть полости вторым несущим материалом. Способ дополнительно включает в себя этап, на котором присоединяют крышку к верхней стороне несущего каркаса по границе по меньшей мере одного устройства детектирования света для образования проточной ячейки, при этом крышка проходит поверх по меньшей мере одного устройства детектирования света и образует канал потока между крышкой и по меньшей мере верхней поверхностью по меньшей мере одного устройства детектирования света.

[18] В некоторых примерах канал потока проходит поверх всей активной зоны по меньшей мере одного устройства детектирования света.

[19] Следует понимать, что все комбинации раскрытых выше аспектов и дополнительных идей, подробнее раскрытых ниже (при отсутствии взаимного противоречия между такими идеями), считаются частью раскрытого в настоящей заявке объекта изобретения и служат для обеспечения раскрытых в настоящем документе преимуществ.

[20] Указанные и иные объекты, отличительные признаки и преимущества раскрываемого здесь изобретения станут очевидны из нижеследующего описания осуществления различных аспектов раскрываемого изобретения при его совместном рассмотрении с прилагаемыми чертежами.

Краткое описание чертежей

[21] Указанные и прочие отличительные признаки, аспекты и преимущества предлагаемого изобретения станут более понятны при рассмотрении нижеследующего раздела «Осуществление изобретения» совместно с прилагаемыми чертежами, которые не обязательно выполнены в масштабе, и на которых аналогичные номера позиций обозначают аналогичные аспекты на всех чертежах, из которых:

[22] ФИГ.1 изображает в поперечном разрезе один пример устройства детектирования света по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[23] ФИГ.2 изображает в поперечном разрезе один пример другого устройства детектирования света по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[24] ФИГ.3 иллюстрирует, в одном примере, несущую структуру, состоящую из несущего каркаса и подложки, для формирования проточной ячейки по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[25] ФИГ.4 иллюстрирует, в одном примере, расположение устройства детектирования света в пределах полости несущей структуры на ФИГ.3 по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[26] ФИГ.5 изображает в поперечном разрезе один пример устройства детектирования света, расположенного в пределах полости несущей структуры на ФИГ.3, по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[27] ФИГ.6 изображает в поперечном разрезе один пример устройства детектирования света, расположенного в пределах полости другой несущей структуры, по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[28] ФИГ.7 изображает в поперечном разрезе один пример устройства детектирования света, расположенного в пределах полости другой несущей структуры, по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[29] ФИГ.8 изображает в поперечном разрезе один пример устройства детектирования света, расположенного в пределах полости другой несущей структуры, по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[30] ФИГ.9 иллюстрирует, в одном примере, наполнение полости, проходящей по границе устройства детектирования света, расположенного в пределах полости несущей структуры на ФИГ.4, наполнителем по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[31] ФИГ. 10 иллюстрирует, в одном примере, удаление подложки с несущего каркаса несущей структуры на ФИГ.4 по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[32] ФИГ.11А изображает в поперечном разрезе один пример множества устройств детектирования света, присоединенных в пределах множества полостей несущего каркаса на ФИГ.4, когда подложка удалена, по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[33] ФИГ. 11В иллюстрирует, водном примере, вид сверху множества устройств детектирования света, присоединенных в пределах полостей несущего каркаса на ФИГ.11А, по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[34] ФИГ.12А изображает в поперечном разрезе один пример множества устройств детектирования света, присоединенных в пределах полостей несущего каркаса, когда подложка удалена, по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[35] ФИГ.12 В иллюстрирует, в одном примере, вид сверху множества устройств детектирования света, присоединенных в пределах полостей несущего каркаса на ФИГ.12 А, по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[36] ФИГ.13А изображает в поперечном разрезе один пример множества устройств детектирования света, присоединенных в пределах другой полости несущего каркаса, когда подложка удалена, по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[37] ФИГ. 13 В иллюстрирует, в одном примере, вид сверху множества устройств детектирования света, присоединенных в пределах полостей несущего каркаса на ФИГ.13А, по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[38] ФИГ.14 изображает в поперечном разрезе один пример множества устройств детектирования света, присоединенных в пределах полостей другого несущего каркаса, по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[39] ФИГ.15А изображает в поперечном разрезе один пример устройства детектирования света и наполнитель в пределах полости несущего каркаса по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[40] ФИГ.15В изображает в поперечном разрезе один пример устройства детектирования света и наполнитель в пределах полости несущего каркаса на ФИГ.15А с расположенной на нем реакционной структурой по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[41] ФИГ.16А изображает в поперечном разрезе один пример заготовки проточной ячейки, включающей в себя множество устройств детектирования света, присоединенных в пределах множества полостей несущего каркаса, по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[42] ФИГ. 16B-16D иллюстрируют один пример формирования задних контактов на заготовке проточной ячейки на ФИГ.16А.

[43] ФИГ.17А изображает в поперечном разрезе один пример другой заготовки проточной ячейки, включающей в себя множество устройств детектирования света, присоединенных в пределах множества полостей несущего каркаса, по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[44] ФИГ. 17В и 17С иллюстрируют один пример формирования задних контактов на заготовке проточной ячейки на ФИГ.17А.

[45] ФИГ.18А изображает в поперечном разрезе один пример другой заготовки проточной ячейки, включающей в себя множество устройств детектирования света, присоединенных в пределах множества полостей несущего каркаса по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[46] ФИГ. 18В и 18С иллюстрируют один пример формирования задних контактов на заготовке проточной ячейки на ФИГ.18А.

[47] ФИГ.19А изображает в поперечном разрезе один пример другой заготовки проточной ячейки, включающей в себя множество устройств детектирования света, присоединенных в пределах множества полостей несущего каркаса, по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[48] ФИГ.19В и 19С иллюстрируют один пример формирования задних контактов на заготовке проточной ячейки на ФИГ.19А.

[49] ФИГ.20 иллюстрирует, в одном примере, множество проточных ячеек, сформированных на основе заготовки проточной ячейки на ФИГ.19С, по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[50] ФИГ.21 иллюстрирует, в одном примере, канал потока и активную зону устройства детектирования света проточной ячейки на ФИГ.20 по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

[51] ФИГ.22 иллюстрирует, в одном примере, множество отдельных проточных ячеек, которые можно сформировать из множества проточных ячеек на ФИГ.20, по одному или нескольким аспектам настоящего раскрытия.

Осуществление изобретения

[52] Аспекты настоящего раскрытия, а также некоторые их примеры, отличительные признаки, преимущества и детали, более подробно разъяснены ниже на неограничивающих примерах, проиллюстрированных на прилагаемых чертежах. Описания общеизвестных материалов, производственных инструментов, технологий обработки и т.п.опущены, чтобы избежать неоправданного усложнения понимания важных деталей. При этом следует понимать, что раздел «Осуществление изобретения» и конкретные примеры, указывающие аспекты раскрываемого изобретения, носят исключительно иллюстративный и ни в коей мере не ограничивающий характер. Из настоящего раскрытия специалистам в данной области техники будет понятно, что возможны различные замены, модификации, дополнения и/или компоновки без отступления от существа и/или объема идей, лежащих в основе изобретения.

[53] Выражения, означающие приблизительность, в контексте настоящего описания могут служить для смягчения любой количественно выраженной характеристики, которая может варьироваться без изменения основной функции, к которой она относится. Соответственно, значение, смягчаемое такими словами, как, например, «приблизительно» («около») или «по существу», не ограничено указанным точным значением. Например, указанные слова могут означать допуск не выше ±5%, например, не выше ±2%, не выше ±1%, не выше ±0.5%, не выше ±0.2%, не выше ±0.1%, не выше ±0.05%. В некоторых случаях выражения, означающие приблизительность, могут относиться к точности измерения данного значения каким-либо прибором.

[54] Используемая в настоящей заявке терминология служит исключительно для раскрытия частных примеров и не носит ограничивающего характера. Подразумевается, что используемые в настоящей заявке слова в единственном числе с артиклями «а», «аn» и «the» также включают в себя множественное число, если иное явно не следует из контекста. Кроме того, ссылки на «один пример» не следует толковать как исключающие существование дополнительных примеров, также содержащих указанные отличительные признаки. Более того, если явно не указано обратное, слова «содержать» (в любой форме, например «содержит» и «содержащий»), «иметь» (в любой форме, например, «имеет» и «имеющий»), «включать в себя» (в любой форме, например, «включает в себя» и «включающий в себя») и «вмещать» («содержать») (в любой форме, например, «вмещает» и «вмещающий») используются как глаголы связи без ограничительного смысла. Таким образом, любой пример, который «содержит», «имеет», «включает в себя» или «вмещает» один или несколько этапов или элементов, содержит эти один или несколько элементов, но это не означает, что он содержит только эти один или несколько этапов или элементов. В контексте настоящей заявки слова «может» и «может быть» указывают на возможность того или иного события при той или иной совокупности обстоятельств, на обладание указанным свойством, характеристикой или функцией и/или придают другому глаголу значение наличия способности, потенциала или возможности совершения действия, обозначаемого таким глаголом. Соответственно, использование слов «может» или «может быть» указывает на то, что предмет, обозначаемый словом, к которому они относятся, явно является пригодным, способным или подходящим для указанной роли, функции или области применения, с учетом того, что при некоторых обстоятельствах предмет, к которому относятся указанные слова, может не быть пригодным, способным или подходящим. Например, в некоторых обстоятельствах можно ожидать того или иного события или способности, а в других обстоятельствах это событие или способность могут отсутствовать - на это различие и указывают слова «может» и «может быть».

[55] В контексте настоящего описания и если не указано иное, слово «полнота» (и прочие формы слов «полный», «целый», «весь» (англ. «entire»)) означает по меньшей мере существенную часть, например, по меньшей мере 95% или по меньшей мере 99%. Таким образом, значение слова «полнота» (и прочих форм слов «полный», «целый», «весь») в контексте настоящего описания не ограничено значением «100%», если не указано иное. В контексте настоящего описания, если не указано иное, термин «слой» не ограничен значением «единый сплошной массив материала». «Слой» может включать в себя несколько подслоев из одинаковых или разных материалов и/или может включать в себя покрытия, адгезивы и т.п. Кроме того, один или несколько слоев (или подслоев) раскрытых в настоящем описании проточных ячеек можно модифицировать (например, путем травления, осаждения на них материала и т.п.) для создания раскрытых в настоящем описании признаков.

[56] Раскрытые в настоящей заявке проточные ячейки могут найти применение в различных биологических или химических способах и системах для научного или коммерческого анализа. В частности, раскрытые здесь проточные ячейки могут найти применение в различных способах и системах, где нужно выявить какое-либо событие, свойство, качество или характеристику, являющуюся признаком предусмотренной реакции. Например, раскрытые здесь проточные ячейки могут входить в состав устройств детектирования света, биосенсоров и их компонентов, а также систем биоанализа, работающих с биосенсорами.

[57] Проточные ячейки могут быть выполнены с возможностью осуществления множества предусмотренных реакций, которые могут быть детектированы по отдельности или совместно. Проточные ячейки могут быть выполнены с возможностью осуществления многочисленных циклов, в которых указанное множество предусмотренных реакций происходит параллельно. Например, проточные ячейки можно использовать для секвенирования плотного набора фрагментов ДНК путем многократных циклов ферментативной манипуляции и детектирования/получения света или изображения. Проточные ячейки могут быть соединены с возможностью связи с одним или несколькими микрофлюидными каналами, доставляющими реактивы или иные компоненты реакции в реакционном растворе в реакционный центр проточных ячеек. Реакционные центры могут быть созданы или разнесены заранее определенным образом, например, по равномерной или повторяющейся схеме. В качестве альтернативы, реакционные центры могут быть распределены бессистемно. Любой из реакционных центров может соответствовать одному или нескольким световодам и одному или нескольким светочувствительным элементам, детектирующим свет из соответствующего реакционного центра. В некоторых проточных ячейках, реакционные центры могут быть расположены в реакционных углублениях или пространствах, которые могут по меньшей мере частично пространственно ограничивать предусмотренные реакции в себе.

[58] В контексте настоящей заявки «предусмотренная реакция» включает в себя изменение по меньшей мере одного химического, электрического, физического или оптического свойства (или качества) интересующей химической или биологической субстанции, например, интересующего аналита. Например, в некоторых проточных ячейках, предусмотренная реакция представляет собой событие положительного связывания, например, включение флуоресцентно-меченой биомолекулы в интересующий аналит. В более широком смысле, предусмотренная реакция может представлять собой химическое превращение, химическое изменение или химическое взаимодействие. Предусмотренная реакция также может представлять собой изменение в электрических свойствах. В некоторых проточных ячейках, предусмотренная реакция включает в себя включение флуоресцентно-меченой молекулы в аналит. Аналит может представлять собой олигонуклеотид, а флуоресцентно-меченая молекула может представлять собой нуклеотид. Предусмотренную реакцию можно детектировать, когда свет возбуждения направляют к олигонуклеотиду с меченым нуклеотидом, и флуорофор испускает флуоресцентный сигнал, которые может быть детектирован. В других проточных ячейках, детектируемая флуоресценция является результатом хемилюминесценции или биолюминесценции. Предусмотренная реакция также может увеличивать резонансный перенос энергии флуоресценции (или Ферстеровский резонансный перенос энергии) (РПЭФ), например, за счет приближения донорного флуорофора к акцепторному флуорофору, уменьшать РПЭФ за счет пространственного разделения донорного и акцепторного флуорофоров, увеличивать флуоресценцию за счет пространственного разделения гасителя и флуорофора, или уменьшать флуоресценцию за счет совмещения гасителя и флуорофора.

[59] В контексте настоящей заявки «реакционный раствор», «компонент реакции» или «реактант» включает в себя любое вещество, которое можно использовать для получения по меньшей мере одной предусмотренной реакции. Например, в число компонентов реакции входят реагенты, ферменты, образцы, прочие биомолекулы и буферные растворы. Компоненты реакции могут быть доставлены в реакционный центр в раскрытых в настоящей заявке проточных ячейках в растворе и/или иммобилизованы в реакционном центре. Компоненты реакции могут непосредственно или опосредованно взаимодействовать с другим веществом, например, интересующим аналитом, иммобилизованным в реакционном центре проточной ячейки.

[60] В контексте настоящей заявки термин «реакционный центр» означает ограниченную область, где может происходить по меньшей мере одна предусмотренная реакция. Реакционный центр может включать в себя несущие поверхности реакционной структуры или подложку, на которой может быть иммобилизовано вещество. Например, реакционный центр может включать в себя поверхность реакционной структуры (которая может быть расположена в канале проточной ячейки) с компонентом реакции, например, колонией нуклеиновых кислот, на ней. В некоторых проточных ячейках нуклеиновые кислоты в составе колонии имеют одну и ту же последовательность, являясь, например, клональными копиями одноцепочечной или двухцепочечной матрицы. При этом в некоторых проточных ячейках реакционный центр может содержать только одну молекулу нуклеиновой кислоты, например, в одноцепочечной или двухцепочечной форме.

[61] Множество реакционных центров может быть распределено бессистемно вдоль реакционной структуры проточных ячеек или расположено в заранее определенном порядке (например, бок о бок в матрице, например, в микроматрице). Реакционный центр также может включать в себя реакционное пространство или углубление, как минимум частично ограничивающее собой пространственную область или объем с возможностью пространственного ограничения предусмотренной реакции. В контексте настоящей заявки значение термина «реакционное пространство» или «реакционное углубление» включает в себя ограниченную пространственную область несущей структуры (которая зачастую связана по текучей среде с каналом потока). Реакционное углубление может быть по меньшей мере частично отделено от окружающей среды или иных пространственных областей. Например, реакционные углубления в составе множества могут быть отделены друг от друга общими стенками. В частном примере реакционные углубления могут представлять собой наноразмерные лунки, образованные вырезанным углублением, ямкой, лункой, канавкой, полостью или углублением, ограниченные внутренними поверхностями поверхности детектирования и содержащие отверстие или проем (т.е. открытые с одной стороны), обеспечивающий возможность связи по текучей среде между наноразмерными лунками и каналом потока.

[62] В некоторых проточных ячейках реакционные углубления реакционной структуры проточных ячеек по размеру и форме выполнены по отношению к твердым телам (в том числе, полутвердым телам) с возможностью ввода в них твердых тел полностью или частично. Например, реакционные углубления могут быть по размеру и форме выполнены с возможностью вмещения захватной гранулы. Захватная гранула может нести на себе клонально амплифицированные ДНК или иные вещества. В качестве альтернативы, реакционные углубления могут быть по размеру и форме выполнены с возможностью вмещения приблизительного числа гранул или твердых основ. В другом примере реакционные углубления могут быть наполнены пористым гелем или веществом, обеспечивающим возможность управления диффузией или фильтрацией текучих сред, могущих течь в реакционные углубления.

[63] Светочувствительные элементы (например, фотодиоды) одного или нескольких устройств детектирования света проточных ячеек могут относиться к соответствующим реакционным центрам. Светочувствительный элемент, соответствующий реакционному центру, детектирует световые излучения из соответствующего реакционного центра по по меньшей мере одному световоду, когда в соответствующем реакционном центре произошла предусмотренная реакция. В некоторых проточных ячейках множество светочувствительных элементов (например, несколько пикселей устройств детектирования света или съемочного устройства) могут соответствовать одиночному реакционному центру. В других проточных ячейках одиночный светочувствительный элемент (например, одиночный пиксель) может соответствовать одиночному реакционному центру или группе реакционных центров. Светочувствительный элемент, реакционный центр и иные признаки проточных ячеек могут быть выполнены с возможностью непосредственного детектирования по меньшей мере части света светочувствительным элементом без отражения света.

[64] В контексте настоящей заявки «биологическая или химическая субстанция» включает в себя биомолекулы, исследуемые образцы, интересующие аналиты и прочие химические соединения. Биологическая или химическая субстанция может служить для детектирования, идентификации или анализа другого химического соединения (соединений) или служить промежуточными средствами для изучения или анализа другого химического соединения (соединений). В некоторых проточных ячейках биологическая или химическая субстанция включает в себя биомолекулу. В контексте настоящей заявки термин «биомолекула» обозначает по меньшей мере одно из следующего: биополимер, нуклеозид, нуклеиновую кислоту, полинуклеотид, олигонуклеотид, белок, фермент, полипептид, антитело, антиген, лиганд, рецептор, полисахарид, углевод, полифосфат, клетку, ткань, организм или фрагмент чего-либо вышеперечисленного или иного биологически активного химического соединения (соединений), например, аналогов или миметиков вышеуказанных веществ. В еще одном примере биологическая или химическая субстанция или биомолекула включает в себя фермент или реагент, применяемый в сопряженной реакции для детектирования продукта другой реакции, например, фермент или реагент, применяемый для детектирования пирофосфата в реакции пиросеквенирования.

[65] Биомолекулы, образцы, а также биологическая или химическая субстанция могут быть природного происхождения или синтетическими, и могут находиться во взвешенном состоянии в растворе или смеси в пределах реакционного углубления или области. Биомолекулы, образцы, а также биологическая или химическая субстанция также могут быть связаны с материалом в твердой фазе или с гелем. Биомолекулы, образцы, а также биологическая или химическая субстанция также могут включать в себя фармацевтическую композицию. В некоторых случаях биомолекулы, образцы, а также интересующая биологическая или химическая субстанция могут именоваться «мишени», «зонды» или «аналиты».

[66] В контексте настоящей заявки «проточная ячейка» представляет собой устройство, включающее в себя крышку, проходящую поверх реакционной структуры, совместно с которой они образуют между собой канал потока, связанный с множеством реакционных центров реакционной структуры, и включает в себя по меньшей мере одно устройство детектирования света, выполненное с возможностью детектирования предусмотренных реакций, происходящих в реакционных центрах или возле них. Проточная ячейка может включать в себя твердотельное устройство детектирования света или «визуализации» (например, устройство детектирования света на базе прибора с зарядовой связью (ПЗС) или КМОП). В одном частном примере проточная ячейка может быть выполнена с возможностью соединения по текучей среде и электрического соединения с картриджем с встроенным насосом, который может быть выполнен с возможностью соединения по текучей среде и/или электрического соединения с системой биоанализа. Картридж и/или система биоанализа может доставлять реакционный раствор в реакционные центры проточной ячейки согласно заранее заданному протоколу (например, секвенирования путем синтеза) и осуществлять множество событий визуализации. Например, картридж и/или система биоанализа может направлять один или несколько реакционных растворов по каналу потока проточной ячейки и, тем самым, вдоль реакционных центров. По меньшей мере один из реакционных растворов может включать в себя четыре типа нуклеотидов с одинаковыми или разными флуоресцентными метками. Нуклеотиды могут образовывать связи с реакционными центрами проточной ячейки, например, с соответствующими олигонуклеотидами в реакционных центрах. Далее картридж и/или система биоанализа может осветить реакционные центры посредством источника света возбуждения (например, таких твердотельных источников света, как светоиспускающие диоды (светодиоды)). Свет возбуждения может иметь заранее заданную длину или длины волн, в том числе - диапазон длин волн. Флуоресцентные метки, возбуждаемые падающим светом возбуждения, могут подавать сигналы излучения (например, свет с длиной или длинами волн, отличными от света возбуждения и, возможно, друг от друга), которые могут детектировать светочувствительные элементы проточной ячейки.

[67] В контексте настоящей заявки термин «иммобилизованный» применительно к биомолекуле или биологической или химической субстанции означает по существу прикрепление биомолекулы или биологической или химической субстанции на молекулярном уровне к поверхности, например, к поверхности детектирования реакционной структуры поверх устройства детектирования света проточной ячейки. Например, биомолекула или биологическая или химическая субстанция может быть иммобилизована на поверхности детектирования реакционной структуры проточной ячейки методами адсорбции, в том числе - за счет нековалентных взаимодействий (например, электростатических сил, вандервальсовых сил и обезвоживания гидрофобных поверхностей раздела) и методов ковалентного связывания, при котором функциональные группы или линкеры облегчают прикрепление биомолекул к поверхности детектирования. Иммобилизация биомолекул или биологической или химической субстанции на поверхности детектирования реакционной структуры проточной ячейки может быть обусловлена свойствами поверхности, жидкой среды, несущей биомолекулу или биологическую или химическую субстанцию, а также собственными свойствами биомолекул или биологической или химической субстанции. В некоторых случаях поверхность детектирования может быть функционализирована (например, химически или физически модифицирована) для облегчения иммобилизации биомолекул (или биологической или химической субстанции) на ней.

[68] В некоторых примерах нуклеиновые кислоты могут быть иммобилизованы на реакционной структуре проточной ячейки, например, на поверхностях реакционных углублений или наноразмерных лунок в ней. Возможно применение природных нуклеотидов, а также ферментов, способных взаимодействовать с природными нуклеотидами. В число природных нуклеотидов входят, например, рибонуклеотиды или дезоксирибонуклеотиды. Природные нуклеотиды могут быть в моно-, ди- или трифосфатной форме с основанием, выбранным из следующих: аденин (А), тимин (Т), урацил (U), гуанин (G) или цитозин (С). При этом следует понимать, что можно использовать неприродные нуклеотиды, модифицированные нуклеотиды или аналоги вышеуказанных нуклеотидов.

[69] Как сказано выше, биомолекула или биологическая или химическая субстанция может быть иммобилизована в реакционном центре в наноразмерной лунке реакционной структуры проточной ячейки. Эта биомолекула или биологическая субстанция может быть физически зафиксирована или иммобилизована в пределах реакционных углублений за счет неподвижной посадки, адгезии, ковалентной связи или улавливания. В число примеров материалов или твердых тел, которые могут быть размещены в пределах реакционных углублений, входят полимерные гранулы, таблетки, агарозный гель, порошки, квантовые точки или иные твердые тела с возможностью сжатия и/или фиксации в пределах наноразмерной лунки. В некоторых случаях реализации наноразмерные лунки могут быть покрыты или наполнены слоем гидрогеля, способного к ковалентному связыванию олигонуклеотидов ДНК. В частных примерах сверхструктура нуклеиновой кислоты, например, шарик ДНК, может быть расположена в наноразмерной лунке или у нее, например, путем прикрепления к внутренней поверхности наноразмерной лунки или за счет нахождения в жидкости в пределах наноразмерной лунки. Шарик ДНК или иная сверхструктура нуклеиновой кислоты может быть создана, а затем размещена в наноразмерной лунке или у нее. В качестве альтернативы, шарик ДНК может быть синтезирован на месте у наноразмерной лунки. Субстанция, иммобилизованная в наноразмерной лунке, может находиться в твердом, жидком или газообразном состоянии.

[70] Раскрытые проточные ячейки могут быть выполнены для проведения биологического или химического анализа для получения любой относящейся к нему информации или данных. В частности, проточные ячейки могут представлять собой часть системы секвенирования нуклеиновых кислот (или секвенатора), выполненной для различных видов применения, в том числе, помимо прочего, для независимого сиквенса, ресеквенирования целых геномов, или целевых участков генома, или для метагеномики. Система секвенирования может быть выполнена для анализа ДНК или РНК. Проточные ячейки могут быть выполнены с возможностью осуществления большого числа параллельных реакций на их активной поверхности для получения относящейся к реакциям информации.

[71] Проточные ячейки могут включать в себя один или несколько каналов потока, направляющих раствор в реакционные центры или к ним в активной зоне / на активной поверхности реакционной структуры поверх одного или нескольких устройств детектирования света, как подробнее разъяснено ниже. Таким образом, в процессе применения, проточные ячейки могут быть связаны по текучей среде с системой хранения текучей среды (не показана), выполненной с возможностью хранения разнообразных компонентов реакции или реактантов, например - применяемых для проведения в проточной ячейке предусмотренных реакций. Система хранения текучей среды также может быть выполнена с возможностью хранения текучих сред для промывки или очистки одного или нескольких каналов потока проточной ячейки и/или для разбавления реактантов. Например, система хранения текучей среды может включать в себя разнообразные емкости для хранения образцов, реагентов, ферментов, иных биомолекул, буферных растворов, водных и иных неполярных растворов и т.п. Кроме того, система хранения текучей среды также может включать в себя емкости для приема отходов из проточной ячейки.

[72] ФИГ.1 иллюстрирует один пример устройства 10 детектирования света с возможностью применения в проточных ячейках по настоящему раскрытию. Устройство 10 детектирования света может содержать множество расположенных друг над другом слоев, например, базовый слой или пластину 14, и множество проходящих поверх нее диэлектрических слоев и металлодиэлектрических слоев. На ФИГ.1 показано, что устройство 10 детектирования света включает в себя сенсорную матрицу светочувствительных элементов 12 и направляющую матрицу световодов 18. Устройство 10 детектирования света также может включать в себя реакционную структуру 20, проходящую вдоль верхней части 22 устройства 10 детектирования света, в том числе - поверх отверстий световодов 18. Устройство 10 детектирования света может быть выполнено так, что каждый светочувствительный элемент 12 соответствует одиночному световоду 18 и/или одиночному реакционному углублению 16 (например, наноразмерной лунки) реакционной структуры 20, расположенной поверх верхней поверхности 22 устройства 10 детектирования света, или расположен с ним и/или с ней в одну линию, с возможностью приема фотонов только из них. При этом в других примерах одиночный светочувствительный элемент 12 может принимать фотоны через более чем один световод 18 и/или из более чем одного реакционного углубления 16. Таким образом, одиночный светочувствительный элемент 12 может формировать один пиксель или более одного пикселя. На ФИГ.1 показано, что реакционные углубления 16 могут быть образованы, например, выемкой или за счет изменения глубины (или толщины) в верхней поверхности реакционной структуры 20.

[73] На ФИГ.1 показано, что матрица световодов 18 и реакционные углубления 16 реакционной структуры 20 (и, потенциально, светочувствительные элементы 12) могут быть созданы по определенной повторяющейся схеме так, что по меньшей мере некоторые из углублений 16 и/или световодов 18 (и, потенциально, светочувствительных элементов 12) разнесены друг от друга на равное расстояние по определенной схеме расположения. В других примерах реакционные углубления 16 и/или световоды 18 (и, потенциально, светочувствительные элементы 12) могут быть расположены бессистемно и/или по меньшей мере некоторые из реакционных углублений 16 и/или световодов 18 (и, потенциально, светочувствительных элементов 12) могут быть разнесены друг от друга на разные расстояния. Промежуточные зоны между матрицей реакционных углублений 16 могут представлять собой по существу плоские поверхности. Как подробнее разъяснено ниже, матрица реакционных углублений 16 реакционной структуры 20 может иметь по меньшей мере один созданный на ней соответствующий реакционный центр (например, иммобилизованный на ее поверхности).

[74] Светочувствительная зона устройства 10 детектирования света именуется «активная зона» устройства 10. Активная зона устройства 10 детектирования света включает в себя зону, заключающую в себе световоды 18, направляющие свет к светочувствительным элементам 12. Как сказано выше, верхняя поверхность 22 устройства 10 детектирования света может включать в себя реакционную структуру 20 с расположенной на ней матрицей реакционных углублений 16 для помещения на них / в них по меньшей мере одного соответствующего реакционного центра с возможностью подачи в него реагентов и возникновения реакции (например, в зависимости от наличия аналита в реакционной текучей среде), а также освещения, во время эксплуатации проточных ячеек. На ФИГ.1 показано, что реакционная структура 20 может проходить поверх всей (например, по меньшей мере 95%, или по меньшей мере 99%, или 100%) активной зоны устройства 10 детектирования света. В таких компоновках, верхняя поверхность или поверхность детектирования реакционной структуры 20 может образовывать активную поверхность устройства 10 детектирования света с возможностью растекания по ней и нахождения на ней реакционного раствора, а также его взаимодействия с реакционными центрами, образованными на реакционных углублениях 16 или в них. Активная поверхность устройства 10 детектирования света может включать в себя поверхности углублений 16 и промежуточные зоны, проходящие между углублениями 16 и вблизи них.

[75] Открытые верхние поверхности реакционной структуры 20 (т.е., открытые верхние поверхности реакционных углублений 16 и/или промежуточных зон, проходящих между ними и вблизи них) могут включать в себя гладкие планарные/плоские поверхности. В частных примерах эти открытые верхние поверхности промежуточных зон и/или реакционных углублений 16 открытой верхней поверхности реакционной структуры 20 могут представлять собой гладкие планарные/плоские поверхности, благодаря чему не происходит ограничение перемещения или застой реакционного раствора и/или иных биологических или химических субстанций на них и/или не возникают ошибки из-за загрязнения ближних нанолунок. Например, шероховатость верхних открытых поверхностей реакционной структуры 20 может находиться в микрометровом диапазоне; например, шероховатость поверхности может составлять не более 20 мкм или не более I мкм. В некоторых примерах шероховатость поверхности реакционной структуры 20 может составлять не более 100 нм или не более 10 нм.

[76] Реакционная структура 20 может содержать один или несколько слоев. В одном примере реакционная структура 20 включает в себя множество заходящих один на другой слоев. Реакционная структура 20 может включать в себя один или несколько слоев, выполненных с возможностью пропускания через себя сигналов света возбуждения и/или испускаемых световых сигналов из реакционных центров в реакционных углублениях 16 (после обработки реакционным раствором) в отверстие одного или нескольких соответствующих световодов 18, и, потенциально, к одному или нескольким соответствующим светочувствительным элементам 12 (например, в зависимости от конфигурации световодов 18). В другом примере реакционная структура 20 может включать в себя один или несколько слоев, предотвращающих перекрестные помехи или попадание испускаемого света из того или иного реакционного центра в реакционном углублении 16 на не соответствующий ему чувствительный элемент 12. Реакционная структура 20 может образовывать сплошную поверхность, обеспечивающую возможностью иммобилизации на ней химикатов, биомолекул или иных интересующих аналитов. Например, любой из реакционных центров на реакционных углублениях 16 может включать в себя кластер биомолекул, иммобилизованных на его открытой наружной поверхности. Таким образом, реакционная структура 20 может содержать материал, обеспечивающий возможность иммобилизации реакционных центров в реакционных углублениях 16. Реакционная структура 20 может быть физически или химически модифицирована для облегчения иммобилизации биомолекул с образованием реакционных центров и/или для облегчения детектирования световых излучений из них. Например, в число слоев, образующих реакционную структуру 20, входят по меньшей мере один слой из SiN и по меньшей мере один слой из ТаО. При этом реакционная структура 20 может содержать другие слои (например, разные слои, меньшее число слоев и/или дополнительные слои) и/или другие материалы.

[77] Световоды 18 могут содержать фильтрующий материал, выполненный с возможностью отфильтровывания света возбуждения или света с длинами волн в диапазоне, включающем в себя длину волны света возбуждения, и пропускания световых излучений из по меньшей мере одного реакционного центра по меньшей мере одного соответствующего реакционного углубления 16 (или излучений с длинами волн в диапазоне, включающем в себя длину волны указанных световых излучений) через себя и в направлении по меньшей мере одного соответствующего светочувствительного элемента 12. Например, световоды 18 могут представлять собой поглощающий фильтр (например, органический поглощающий фильтр) с возможностью поглощения фильтрующим материалом света с определенной длиной волны (или диапазоном длин волн) и пропускания через себя света с по меньшей мере одной заранее определенной длиной волны (или диапазоном длин волн). Каждый из световодов 18 матрицы может включать в себя по существу один и тот же фильтрующий материал, либо отличные друг от друга световоды 18 могут включать в себя отличные друг от друга фильтрующие материалы. Таким образом, каждый световод 18 может быть выполнен, относительно окружающего материала устройства 10 (например, диэлектрика), так, что он образует канализирующую свет конструкцию. Например, световоды 18 могут иметь показатель преломления по меньшей мере приблизительно 2.0. В определенных конфигурациях, световоды 18 выполнены так, что оптическая плотность (ОП) или мера поглощения света возбуждения составляет по меньшей мере приблизительно 4 ОП.

[78] На ФИГ.1 показано, что устройство 10 детектирования света может включать в себя схему 24, передающую или проводящую сигналы в случае детектирования световых излучений (например, фотонов) светочувствительными элементами 12. Как сказано выше, испускание световых излучений может происходить из по меньшей мере одного реакционного центра / одним реакционным центром, связанным с реакционным углублением 16 реакционной структуры 20, при этом они могут быть направлены или пропущены к соответствующему светочувствительному элементу 12 по меньшей мере одним световодом 18. Схема 24 может включать в себя взаимосоединенные проводящие элементы (например, проводники, спутники, перемычки, соединительные провода и т.п.), выполненные с возможностью проведения электрического тока, например, передачи сигналов данных по результатам детектирования фотонов. Например, схема 24 может быть схожа с микросхемой или включать ее в себя. Устройство 10 детектирования света может содержать по меньшей мере одну интегральную схему с матрицей светочувствительных элементов 12, электрически соединенных со схемой 24. Схема 24 в устройстве 10 детектирования света может быть выполнена с возможностью осуществления по меньшей мере одного из следующих действий: усиление сигнала, преобразование в цифровую форму, хранение и обработка. Схема 24 может собирать (и, потенциально, анализировать) световые излучения, детектированные чувствительными элементами 12, и генерировать сигналы данных для передачи данных детектирования в систему биоанализа. Схема 24 также выполнена с возможностью дополнительной обработки аналоговых и/или цифровых сигналов в устройстве 10 детектирования света.

[79] На ФИГ.1 показано, что схема 24 устройства 10 детектирования света может проходить вблизи базовой пластины 14 или, потенциально, только частично через нее. Таким образом, базовая пластина 14 может образовывать полость для электропроводящей перемычки или иной части схемы 24 устройства, проходящей через нее. Задняя сторона 26 базовой пластины 14, могущая образовывать открытую заднюю поверхность 26 устройства 10 детектирования света, может представлять собой полость для схемы 24 устройства. Иначе говоря, схема 24 устройства может быть расположена полностью поверх задней стороны 26 базовой пластины 14 в устройстве 10 детектирования света так, чтобы исключить возможность доступа к схеме 24 устройства у задней стороны 26 базовой пластины 14 и/или устройства 10 как такового. При этом на ФИГ.1 показано, что схема 24 устройства может проходить к верхней стороне устройства 10 детектирования света. Например, схема 24 устройства может проходить через устройство 10 детектирования света к реакционной структуре 20 и, потенциально, через нее. Верхняя сторона устройства 10 детектирования света, которую может образовывать открытая верхняя поверхность реакционной структуры 20 (при ее наличии), может, таким образом, включать в себя схему 24 устройства, как показано на ФИГ.1. Иначе говоря, схема 24 устройства может быть открыта и доступна у верхней стороны устройства 10 детектирования света, могущей представлять собой верхнюю поверхность реакционной структуры 20 (при ее наличии), как показано на ФИГ.1.

[80] Изготовление устройства детектирования света можно осуществлять с применением способов изготовления интегральных схем, например, способов, применяемых для изготовления приборов или схем с зарядовой связью (ПЗС) или приборов или схем на основе комплементарных металлооксидных полупроводников (КМОП). Поэтому устройство детектирования света может включать в себя, например, один или несколько полупроводящих материалов и может быть выполнено, например, в виде устройства детектирования света на основе КМОП (например, приемника изображений на основе КМОП), или приемника изображений на основе ПЗС, или приемника изображений другого типа. В данном примере устройство 10 детектирования света представляет собой приемник изображений на основе КМОП; на ФИГ.1 показано, что возможно применение и других типов чувствительных элементов. Например, на ФИГ.1 показано, что устройство 10 детектирования света может быть выполнено на основе полупроводников и содержит множество расположенных друг над другом слоев, включающих в себя базовую пластину 14 устройства, могущую представлять собой, например, кремниевый слой или пластину.

[81] Если устройство 10 детектирования света выполнено на основе КМОП, слово «комплементарный» означает наличие полевых транзисторов со структурой «металл-оксид-полупроводник» (полевой МОП-транзистор, англ. metal-oxide semiconductor field effect transistor, MOSFET) с полупроводниками как типа n, так и типа р, в интегральных схемах (ИС), изготавливаемых по технологии КМОП. Каждый полевой МОП-транзистор имеет металлический затвор с изолирующим слоем, например, оксида (отсюда «металл-оксид» в названии) и полупроводящим материалом под затвором (соответствует «полупроводнику» в названии). Если устройство 10 детектирования света выполнено, как на ФИГ.1, светочувствительные элементы 12 могут быть электрически соединены со схемой 24 через эти затворы, например.

[82] Так как устройство 10 детектирования света является полупроводниковым, по меньшей мере часть схемы 24 может быть выполнена в пределах устройства или слоев подложки, через которые /в которые может проходить каждый из световодов 118. Каждый из слоев подложки может включать в себя взаимосоединенные проводящие элементы, образующие по меньшей мере часть схемы 24 устройства, и диэлектрик, окружающий проводящие элементы схемы или прилегающий к ним. Проводящие элементы схемы 24 могут, таким образом, быть заделаны в диэлектрик. Световоды 18 также могут проходить через диэлектрик и могут быть разнесены от схемы. Возможно применение различных металлических элементов и/или диэлектриков, например тех, что пригодны для изготовления интегральных схем (например, изготовления КМОП). Например, проводящие элементы/схема 24 могут представлять собой металлические элементы, например, элементы из W (вольфрама), Сu (меди), Al (алюминия) или их комбинации, при этом следует понимать, что возможно применение иных материалов и конфигураций. Диэлектрик может представлять собой материал с низкой диэлектрической проницаемостью и/или кремнийсодержащий материал, например, SiO2, при этом следует понимать, что возможно применение иных диэлектриков и конфигураций.

[83] Устройство 10 детектирования света может представлять собой кристалл интегральной схемы. Например, устройство 10 детектирования света может быть изготовлено в составе большой партии множества устройств 10 детектирования света на одиночной базовой пластине (например, пластине) из кремния электронной чистоты (англ. electronic-grade silicon (EGS)) или из другого полупроводника (например, арсенида галлия (GaAs)). Поэтому множество изготовленных устройств выполнены за одно целое и сформированы/размещены и расположены очень близко друг к другу. Пластину режут (т.е., разрезают) на множество частей, каждая из которых содержит по меньшей мере одно отдельное устройство 10 детектирования света. На ФИГ.1 показано, что одиночное отдельное устройство 10 детектирования света может быть сформировано (т.е., вырезано) из множества выполненных за одно целое изготовленных устройств на пластине. В качестве альтернативы, множество выполненных за одно целое прилегающих друг к другу устройств 10 детектирования света может быть сформировано (т.е., вырезано) из множества выполненных за одно целое изготовленных устройств на пластине.

[84] ФИГ.1 иллюстрирует другой пример устройства 110 детектирования света с возможностью применения в проточных ячейках по настоящему раскрытию. Устройство 110 детектирования света на ФИГ.2 схоже с устройством 10 детектирования света на ФИГ.1, поэтому аналогичные номера позиций, в начале которых стоит «1», служат для обозначения аналогичных компонентов, аспектов, функций, процессов или функций, при этом то, что было раскрыто выше, равным образом применимо и в данном примере, в связи с чем повторное раскрытие будет опущено для краткости и ясности. Устройство 110 детектирования света на ФИГ.2 отлично от устройства 10 детектирования света в том, что устройство 110 детектирования света не включает в себя реакционную структуру (образующую реакционные углубления и промежуточные зоны, проходящие между ними и вблизи них), расположенную поверх ее верхней поверхности 122. Изготовленное или вырезанное устройство 110 детектирования света может не включать в себя реакционную структуру. Реакционная структура может быть расположена на верхней поверхности 122 вырезанного устройства 110 детектирования света, например, после обработки устройства 110 детектирования света, как подробнее разъяснено ниже.

[85] Устройство 110 детектирования света также отлично от устройства 10 детектирования света в том, что схема 124 включает в себя перемычки 128, проходящие полностью через базовую пластину 114, как показано на ФИГ.2. Таким образом, перемычки 128 открыты и доступны у задней стороны 126 базовой пластины 114 и устройства 110 как такового. На ФИГ.2 показано, что задняя сторона 126 базовой пластины 114 (и устройства 110 как такового) включает в себя одну или несколько разделительных частей 130, проходящих от задней стороны 126 базовой пластины 114. Указанная по меньшей мере одна разделительная часть 130 может отстоять от перемычек 128 на задней стороне 126 базовой пластины 114, прилегать к ним или только частично заходить на них. Таким образом, указанная по меньшей мере одна разделительная часть 130 может быть расположена на задней стороне 126 базовой пластины 114 так, чтобы по меньшей мере часть каждой перемычки 128 была открыта и доступна у задней стороны 126 базовой пластины 114 и устройства 110 как такового. Устройство 110 детектирования света на ФИГ.2 может включать в себя по меньшей мере две разделительные части 130, проходящие вдоль противоположных боковых частей задней стороны 126 базовой пластины 114. Указанная по меньшей мере одна разделительная часть 130 может обеспечивать конструктивное опирание или жесткость базовых пластин 114 и, тем самым, устройства 110 как такового (которая может быть нарушена или ослаблена перемычками 128). В некоторых устройствах 110 детектирования света, указанная по меньшей мере одна разделительная часть 130 может быть электроизолирующей или непроводящей (или полупроводящей) во избежание помех для работы чувствительных элементов 112 и/или схемы 124, например. В число неограничивающих примеров материалов, образующих указанную по меньшей мере одну разделительную часть 130, входят стекло, плавленый кварц, кварц, кремний, стеклопластик, пластмасса, эпоксидный состав, керамика, композиционный диэлектрик, бумага или их комбинация.

[86] Как показано на ФИГ. 3-5, для формирования проточной ячейки по настоящему раскрытию можно применить несущую структуру 32, включающую в себя несущий каркас 34 и несущую подложку 44. Несущий каркас 34 может образовывать верхнюю поверхность 36, нижнюю поверхность 38 и по меньшей мере одну полость 40 (например, пустоту или проем), проходящую через каркас 34 между верхней и нижней поверхностями 36, 38. Несущая структура 32 может включать в себя любое число полостей 44. Как показано на ФИГ. 3 и 4, несущий каркас 34 может включать в себя матрицу из множества отдельных разнесенных друг от друга полостей 40. Полости 40 матрицы могут быть разнесены друг от друга так, чтобы часть несущего каркаса 34 проходила полностью вблизи каждой полости 40 и, таким образом, между соседними полостями 40. Матрица полостей 40 может быть образована по повторяющейся (потенциально равномерной) схеме так, чтобы полости 40 были разнесены друг от друга на равное или единообразное расстояние. В качестве альтернативы, матрица полостей 40 может быть распределена бессистемно так, чтобы по меньшей мере некоторые из полостей 40 были разнесены друг от друга на неравное расстояние. Как показано на ФИГ.5, каждая полость 40 может быть образована внутренними боковыми стенками 50 несущего каркаса 34, проходящими между верхней и нижней поверхностями 36, 38. В некоторых конфигурациях внутренние боковые стенки 50 несущего каркаса 34, образующие полости 40, могут проходить перпендикулярно между верхней и нижней поверхностями 36, 38 с возможностью образования полости 40 одного и того же размера у верхней поверхности 36 и нижней поверхности 38.

[87] Каждая полость 40 по размеру и форме может быть выполнена с возможностью вмещения одного или нескольких устройств детектирования света, например, раскрытого выше устройства 110 детектирования света на ФИГ.2, как показано на ФИГ. 4 и 5. При этом, как подробнее разъяснено ниже, в пределах полости 40 несущего каркаса 34 возможно применение одного или нескольких устройств детектирования света другой конфигурации, в качестве неограничивающего примера - раскрытого выше устройства 10 детектирования света на ФИГ.1. Кроме того, возможно применение по меньшей мере одного устройства детектирования света первой конфигурации в одной или нескольких первых полостях 40 несущего каркаса 34 и по меньшей мере одного устройства детектирования света второй конфигурации в одной или нескольких вторых полостях 40 несущего каркаса 34.

[88] Несущий каркас 34 может быть по существу планарным. Например, верхняя поверхность 36 и/или нижняя поверхность 38 несущего каркаса 34 могут быть планарными и параллельными. В некоторых конфигурациях верхняя поверхность 36 и/или нижняя поверхность 38 могут быть по существу гладкими, например, с субмикрометровой шероховатостью поверхности. В некоторых конфигурациях шероховатость верхней поверхности 36 и/или нижней поверхности 38 может составлять не более 50 нм или не более 10 нм. В некоторых примерах шероховатость верхней поверхности 36 и/или нижней поверхности 38 может находиться в диапазоне от 1 до 2 нм. Как подробнее разъяснено ниже, верхняя поверхность 36 несущего каркаса 34 может, совместно с поверхностью детектирования реакционной структуры устройства детектирования света (например, активной поверхностью устройства), образовывать путь потока проточной ячейки для подачи раствора реагента, либо реакционная структура, один или несколько других слоев и/или крышка могут быть расположены поверх верхней поверхности 36 несущего каркаса 34 и верхней части 122 устройства детектирования света. Поэтому верхняя поверхность 36 несущего каркаса 34 (и верхняя поверхность реакционной структуры) могут быть выполнены с такими характеристиками плоскостности /гладкости, которые обеспечивают течение текучих сред-реагентов без захвата или задержки этой текучей среды (сред).

[89] Несущий каркас 34, и, потенциально, основа 44, могут быть относительно жесткими для надежной фиксации и соединения с устройствами 110 детектирования света в пределах полостей 40 и недопущения повреждения, искривления/деформации устройств 110 детектирования света в ходе изготовления проточных ячеек по настоящему раскрытию, манипуляций с ними и/или их применения. В некоторых конфигурациях модуль Юнга несущего каркаса 34 (и, потенциально, подложки 44) составляет по меньшей мере 50 ГПа или по меньшей мере 70 ГПа. В некоторых конфигурациях коэффициент теплового расширения (КТР) несущего каркаса 34 (и, потенциально, подложки 44) составляет по меньшей мере приблизительно 20 на градус Цельсия или по меньшей мере приблизительно 30 на градус Цельсия. Например, несущий каркас 34 может содержать бороалюмосиликатное стекло (например, стекло марки Coming® Eagle XG®) с модулем Юнга в диапазоне от 70 до 80 ГПа и КТР в диапазоне от 30 до 35 на градус Цельсия или кремний с модулем Юнга в диапазоне от 160 до 170 ГПа и КТР в диапазоне от 35 до 40 на градус Цельсия.

[90] Несущий каркас 34 может входить в соприкосновение с раствором реагента и/или иным материалом /растворами в ходе формирования реакционных центров на реакционной структуре поверх верхней части 122 устройства 110 детектирования света, во время освещения/детектирования, и/или подготовки и/или очистки проточных ячеек по настоящему раскрытию. Несущий каркас 34 может содержать один или несколько материалов, инертных к реагентам для секвенирования, например, реагенту для секвенирования, применяемому для пересадки, кластеризации, расщепления, внедрения и/или считывания ДНК. Например, раствор для секвенирования может представлять собой раствор на водной основе и/или может содержать масло.

[91] Несущий каркас 34 может быть подвергнут химико-механическому полированию (ХМП) в ходе формирования одной или нескольких проточных ячеек, как подробнее разъяснено ниже. Несущий каркас 34 может содержать один или несколько материалов, инертных к суспензиям и смесям для ХМП, входящим в соприкосновение с несущим каркасом 34 в ходе формирования одной или нескольких проточных ячеек. Например, суспензия или смесь для ХМП может содержать абразивные частицы и жидкость-основу. В некоторых примерах жидкость-основа может содержать воду (например, деионизированную воду) и/или масло. В некоторых примерах абразивные частицы могут содержать оксид, например, диоксид кремния, оксид церия и/или оксид алюминия.

[92] Несущий каркас 34 может электрически изолировать по меньшей мере одно устройство 110 детектирования света, расположенное в пределах каждой полости 40, например, во избежание помех для операции восприятия ими света. По меньшей мере часть толщи / поперечного сечения частей несущего каркаса 34, окружающих /образующих полости 40 (проходящие между верхней и нижней поверхностями 36, 38) может содержать электроизолирующий (т.е., непроводящий) материал (или полупроводящий материал). Например, по меньшей мере часть толщи / поперечного сечения частей несущего каркаса 34, окружающих/образующих полости 40, проходящие от верхней поверхности 36, или серединная часть в пространстве между верхней и нижней поверхностями 36, 38 может содержать электроизолирующий (т.е., электронепроводящий) материал (или полупроводящий материал). В некоторых конфигурациях несущий каркас 34 может содержать только электроизолирующий материал. В число примеров электроизолирующих материалов, могущих образовывать по меньшей мере часть несущего каркаса входят кремний, стекло (например, кварц, плавленый кварц, стеклопластик, боросиликатное стекло (например, щелочноземельное бороалюмосиликатное стекло, например, стекло марки Coming® Eagle XG®), флотированное боросиликатное стекло (например, стекло марки Borofloat® 33) или иные стекла с малым самосвечением), керамика, полимеры (например, пластмасса, эпоксидный состав, эпоксидный состав с кремниевым наполнителем или УФ-отверждаемый эпоксидный состав или адгезивы), композиционные диэлектрики, бумага или их комбинация.

[93] При этом, как подробнее разъяснено ниже, части несущего каркаса 34 могут содержать электропроводящий материал, например, металлический материал. Например, как подробнее разъяснено ниже, несущий каркас 34 может включать в себя электропроводящие перемычки, проходящие сквозь толщу / поперечное сечение частей несущего каркаса 34 вблизи полостей 40 (например, рядом с ними), проходящих между верхней и нижней поверхностями 36, 38 (и открытых у верхней и нижней поверхностей 36, 38). В некоторых конфигурациях часть толщи / поперечного сечения частей несущего каркаса 34, окружающая/образующая полости 40, проходящие от верхней поверхности 36 и/или нижней поверхности 34, может содержать электропроводящий материал (могущий образовывать часть перемычек).

[94] Несущий каркас 34 может содержать множество визуальных указателей/меток 45, как показано на ФИГ.4. Визуальные указатели 45 могут служить для обозначения положения и/или ориентации несущего каркаса 34 в целом и/или его частей, или соединенных с ним компонентов (например, полостей 40 и одного или нескольких устройств 110 детектирования света, расположенных в пределах полостей 40, как подробнее разъяснено ниже). Таким образом, визуальные указатели 45 могут служить знаками совмещения при обработке несущего каркаса 34 (и соединенных с ним компонентов, как подробнее разъяснено ниже) для создания одной или нескольких заготовок проточной ячейки и/или устройств проточной ячейки (как подробнее разъяснено ниже). Например, визуальные указатели 45 могут служить для совмещения в ходе операций установки крышки и/или разрезания для формирования одной или нескольких заготовок проточной ячейки и/или устройств проточной ячейки.

[95] Визуальные указатели 45 могут содержать любой материал, визуально отличимый от несущего каркаса 34, например, для человеческого глаза и/или устройства формирования изображения (например, цифровой съемочной камеры). В некоторых примерах визуальные указатели 45 могут содержать пигмент, краску, краситель, люминесцентный материал, металл, оксид или их комбинацию. Визуальные указатели 45 могут содержать один или несколько материалов, инертных к реагентам для секвенирования и/или суспензиям для ХМП.

[96] Визуальные указатели 45 могут быть выполнены на нижней поверхности 38 (как показано на ФИГ.4) несущего каркаса 34, на верхней поверхности 36 несущего каркаса 34, заделаны по меньшей мере частично в толщу несущего каркаса 34 между верхней и нижней поверхностями 36, 38 несущего каркаса 34, или выполнены способом, представляющим собой комбинацию вышеуказанных. Визуальные указатели 45 могут быть сформированы на несущем каркасе 34 любым способом. В некоторых примерах визуальные указатели 45 могут быть сформированы на несущем каркасе 34 способом печати, например, напыления или литографии.

[97] Как показано на ФИГ. 4 и 5, несущая структура 32 может включать в себя верхнюю поверхность 36 несущего каркаса 34, соединенную с верхней поверхностью 46 подложки или основы 44. Несущий каркас 34 и подложка 44 могут быть съемно соединены или жестко соединены. В некоторых несущих структурах 32, подложка 44 может состоять из тех же или схожих материалов, что и несущий каркас 34. В некоторых других несущих структурах 32, подложка 44 может состоять из материала, отличного от материала несущего каркаса 34. Верхняя поверхность 46 подложки 44 может быть по существу гладкой и планарной, за счет чего верхняя поверхность 36 несущего каркаса 34 и верхняя поверхность 46 подложки 44 параллельны друг другу, и, потенциально, по существу копланарны, как показано на ФИГ.5. В некоторых конфигурациях верхняя поверхность 46 подложки 44 может обладать такой же или аналогичной гладкостью, что и верхняя поверхность 36 несущего каркаса 34.

[98] На ФИГ. 4 и 5 также показано, что соединение верхней поверхности 36 несущего каркаса 34 с верхней поверхностью 46 подложки 44 обеспечивает возможность расположения по меньшей мере одного вырезанного устройства 110 детектирования света в пределах полости 40 лицевой стороной вниз так, что верхняя поверхность 122 по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света расположена на верхней поверхности 46 подложки 44 или рядом с ней. Таким образом, верхняя поверхность 122 по меньшей мере одного устройства детектирования света может быть расположена по существу в одну линию (например, копланарно) с верхней поверхностью 36 несущего каркаса 34. Аналогичным образом, если по меньшей мере одно вырезанное устройство 110 детектирования света включает в себя реакционную структуру поверх верхней поверхности 122 (например, как в устройстве 10 детектирования света на ФИГ.1), верхняя поверхность детектора / активная поверхность реакционной структуры может быть расположена на верхней поверхности 46 подложки 44 или рядом с ней, а промежуточные части могут быть расположены по существу в одну линию (например, копланарно) с верхней поверхностью 36 несущего каркаса 34.

[99] Как показано на ФИГ.5, несущий каркас 34 может быть тоньше, чем указанное по меньшей мере одно устройство 110 детектирования света, благодаря чему его задняя сторона 126 может проходить за нижнюю поверхность 38 несущего каркаса 34. В некоторых других конфигурациях несущего каркаса 34, нижняя поверхность 38 несущего каркаса 34 может быть расположена заподлицо с задней стороной 126 по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света или ниже ее. Указанное по меньшей мере одно устройство 110 детектирования света может быть сформировано так, чтобы его соответствующий размер был меньше полости 40. Это позволяет расположить вырезанное по меньшей мере одно устройство 110 детектирования света в пределах полости 40 несущей структуры 32 так, чтобы по меньшей мере одно устройство 110 детектирования света по границе отстояло от внутренних боковых стенок 50 несущего каркаса 34, как показано на ФИГ.5. Например, часть полости 40 может проходить по границе по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света с образованием щели или краевой части 52 полости, проходящей между внутренними боковыми стенками 50 полости 40 несущего каркаса 34 и границей по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света.

[100] Указанное по меньшей мере одно устройство 110 детектирования света может свободно лежать непосредственно на верхней поверхности 46 подложки 44 в полости 40. В некоторых таких компоновках, какое-либо приспособление или опорный элемент может механически фиксировать указанное по меньшей мере одно устройство 110 детектирования света в полости 40.

[101] Другой пример несущей структуры 232 по настоящему раскрытию изображен на ФИГ.6. Несущая структура 232 на ФИГ.6 схожа с несущей структурой 32 на ФИГ. 3-5, в связи с чем схожие номера позиций, начинающиеся с «2», служат для обозначения аналогичных компонентов, признаков, функций, процессов или функций, при этом то, что было раскрыто выше, равным образом применимо и в данном случае, в связи с чем повторное раскрытие будет опущено для краткости и ясности. Как показано на ФИГ.6, несущая структура 232 отлична от несущей структуры 32 в том, что она включает в себя промежуточный элемент или слой 248, химически соединяющий/связывающий верхнюю часть 122 по меньшей мере одного устройства детектирования света 210 с верхней поверхностью 246 подложки 244 в пределах полости 244. Промежуточный слой 248 может представлять собой любой временный или удаляемый (например, одним или несколькими химическими, механическими способами и/или способом облучения) связующий материал. В одном примере промежуточный слой 248 может содержать полимерный материал (например, один или несколько циклоолефиновых сополимеров), который может быть расположен в пределах отлитой в растворителе композиции связующего материала. Например, промежуточный слой 248 может содержать временный связующий материал марки BrewerBond®, реализуемый компанией «Брюэр Сайенс, Инк.» (Brewer Science, Inc.), например, BrewerBond® 220 или BrewerBond® 305. В другом примере промежуточный слой 248 может включать в себя разделительный слой с высокой способностью к поглощению ультрафиолета и/или слой адгезива, например, временный связующий материал серии JSR ELPAC ТА, реализуемый компанией «Джей-Эс-Ар Корпорэйшн» (JSR Corporation). Промежуточный слой 248 может быть сформирован способами центрифугирования, напыления, щелевой экструзии или наслоения, например, на верхнюю поверхность 246 подложки 244.

[102] Промежуточный слой 248 может содержать один или несколько слоев материала, проходящего поверх верхней поверхности 246 подложки 244 в пределах полости 240. Таким образом, верхняя часть 122 по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света может лежать на верхней поверхности 247 промежуточного слоя 248 в пределах полости 244. Промежуточный слой 248 также может проходить между верхней поверхностью 246 подложки 244 и верхней поверхностью 236 несущего каркаса 234, как показано на ФИГ.6. Таким образом, верхняя сторона 236 несущего каркаса может проходить поверх верхней поверхности 247 промежуточного слоя 248, а промежуточный слой 248 может проходить поверх верхней стороны 246 подложки 244.

[103] Другой пример несущей структуры 332 по настоящему раскрытию изображен на ФИГ.7. Несущая структура 332 на ФИГ.7 схожа с несущей структурой 32 на ФИГ. 3-5 и несущей структурой 232 на ФИГ.6, в связи с чем схожие номера позиций, начинающиеся с «3», служат для обозначения аналогичных компонентов, признаков, функций, процессов или функций, при этом то, что было раскрыто выше, равным образом применимо и в данном случае, в связи с чем повторное раскрытие будет опущено для краткости и ясности. Как показано на ФИГ.7, несущая структура 332 отлична от несущей структуры 32 и несущей структуры 232 в том, что она включает в себя разделительный элемент / слой 349, отделяющий верхнюю поверхность 346 подложки 344 от верхней части 122 по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света. Разделительный слой 349 может проходить только между верхней поверхностью 346 подложки 344 и верхней поверхностью 336 несущего каркаса 334, таким образом, не проходя сквозь полость 340. Таким образом, разделительный слой 349 поднимает верхнюю поверхность 336 несущего каркаса 334 над верхней поверхностью 346 подложки 344, на которой лежит верхняя часть 122 по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света. Таким образом, разделительный слой 349 отделяет верхнюю часть 122 по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света от верхней поверхности 336 несущего каркаса 334 (т.е., поднимает ее над ней) в направлении от задней стороны 126 к верхней части 122 по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света. Разделительный слой 349 может содержать тот же или схожий материал, что и промежуточный слой 248. Разделительный слой 349 может быть сформирован путем центрифугирования, напыления, щелевой экструзии или наслоения, например, на верхнюю поверхность 346 подложки 344. Несмотря на то, что на ФИГ.7 не показано, что несущая структура 332 включает в себя промежуточный слой (например, промежуточный слой 248 несущей структуры 232 на ФИГ.6), несущая структура 332 может включать в себя промежуточный слой, проходящий поверх верхней поверхности 336 подложки 344 между подложкой 344 и несущим каркасом 334 и от одного до другого конца полости 340.

[104] Другой пример несущей структуры 432 по настоящему раскрытию изображен на ФИГ.8. Несущая структура 432 на ФИГ.8 схожа с несущей структурой 32 на ФИГ. 3-5, несущей структурой 232 на ФИГ.6 и несущей структурой 332 на ФИГ.7, в связи с чем схожие номера позиций, начинающиеся с «4», служат для обозначения аналогичных компонентов, признаков, функций, процессов или функций, при этом то, что было раскрыто выше, равным образом применимо и в данном случае, в связи с чем повторное раскрытие будет опущено для краткости и ясности. Как показано на ФИГ.8, несущая структура 432 отлична от несущей структуры 32, несущей структуры 232 и несущей структуры 332 конфигурацией боковых стенок 450 полостей 440.

[105] Как показано на ФИГ.8, каждая полость 440 может быть образована внутренними боковыми стенками 450 несущего каркаса 434, проходящими между верхней и нижней поверхностями 436, 438. Внутренние боковые стенки 450 несущего каркаса 434, образующие полости 440, могут проходить вовнутрь в направлении внутреннего пространства полостей 440 по пути от нижней поверхности 438 к верхней поверхности 436 так, что размер полостей 440 меньше или уже у верхней поверхности 436, чем у нижней поверхности 438 (т.е., отверстие каждой полости 440 у нижней поверхности 438 больше, чем ее отверстие у верхней поверхности 436). Отметим, что боковые стенки 450 могут проходить очень близко к границе по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света у верхней поверхности 436, но все же отстоять от нее. Соответственно, краевая часть 452 полости 440, проходящая между внутренними боковыми стенками 450 и границей по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света, может сужаться по мере прохождения от нижней поверхности 438 к верхняя поверхность 436.

[106] Форма или конфигурация внутренних боковых стенок 450 могут быть образованы любой конфигурацией несущего каркаса 434 и/или созданы любым способом изготовления или обработки. Например, несущий каркас 434 может содержать множество слоев несущего каркаса с разными по размеру отверстиями, при этом, когда эти слои расположены друг над другом, отверстия образуют полости 40. В другом примере форма или конфигурация внутренних боковых стенок 450 могут быть созданы путем травления или придания несущему каркасу 434 формы иным образом.

[107] Водном примере внутренние боковые стенки 450 могут проходить линейно под углом от верхней поверхности 436 к нижней поверхности 434 (т.е., являются планарными) вовнутрь в направлении внутреннего пространства полостей 440, как показано на ФИГ.8. В других примерах внутренние боковые стенки 450 могут не проходить линейно (т.е., планарно). Например, внутренние боковые стенки 450 могут проходить прямолинейно, криволинейно или в какой-либо комбинации от нижней поверхности 438 к верхней поверхности 436 так, что размер полостей 440 у верхней поверхности 436 меньше или уже, чем у нижней поверхности 438. В одном таком примере часть внутренних боковых стенок 450 несущего каркаса 434, образующая полости 440, может проходить перпендикулярно от нижней поверхности 438 в направлении верхней поверхности 436 вдоль части толщи несущего каркаса 534, а другая часть может проходить линейно под углом (т.е., по наклонным плоскостям) вовнутрь в направлении внутреннего пространства полостей 540 к верхней поверхности 436.

[108] ФИГ. 9-11 В иллюстрируют присоединение одиночного отдельного устройства 110 детектирования света в пределах каждой полости 40 несущего каркаса 34 несущей структуры 32 на ФИГ. 3-5 посредством несущего материала/наполнителя 60. Как показано на ФИГ.9, несущий материал 60 можно ввести в краевую часть 52 полости между боковыми стенками 50 несущего каркаса 34 и границей устройства 110 детектирования света с открытой стороны, примыкающей к нижней поверхности 38 несущего каркаса 34. Несущий материал 60 может надежно соединять друг с другом несущий каркас 34 и устройство 110 детектирования света. В частности, как показано на ФИГ. 11А и 11 В, несущий материал 60 может проходить по границе боковых частей устройств 110 детектирования света, расположенного в пределах полости 40. Таким образом, несущий материал 60 может проходить между границей боковых частей устройств 110 детектирования света, расположенного в пределах полости 40, и боковыми стенками 50 полости 40 и соединять их друг с другом. В некоторых примерах, после размещения несущего материала 60 в пределах каждой полости 40, нижнюю поверхность 38 несущего каркаса 34, несущий материал 60 и/или устройство(-а) 110 детектирования света в пределах каждой полости 40 можно подвергнуть одной или нескольким операциям ХМП. Например, несущий материал 60 и/или устройство(-а) 110 детектирования света в пределах по меньшей мере одной полости 40 могут проходить выше по меньшей мере ближней части нижней поверхности 38 несущего каркаса 34 (т.е., над ней), при этом посредством одной или нескольких операций ХМП можно удалить часть несущего материала 60 и/или устройства (устройств) 110 детектирования света для планаризации нижней поверхности 38 несущего каркаса 34, несущего материала 60 и устройства (устройств) 110 детектирования света.

[109] Несущий материал 60 может представлять собой любой материал, который может течь или может быть иным образом введен в краевые части 52 полостей (например, в первом состоянии, например, жидком или порошкообразном состоянии) и надежно соединять друг с другом несущий каркас 34 и устройства 110 детектирования света в пределах полостей 40 (например, во втором состоянии, например, в затвердевшем или отвержденном состоянии). Несущий материал 60 может быть электроизолирующим или непроводящим (или полупроводящим) во избежание помех для работы устройств 110 детектирования света (например, работы чувствительных элементов 112 и/или схемы 124). Несущий материал 60 может входить в соприкосновение с раствором реагента и/или иным материалом/растворами в ходе формирования реакционной структуры, реакционных центров на реакционной структуре, освещения/детектирования, и/или подготовки, и/или очистки проточных ячеек по настоящему раскрытию. Поэтому несущий материал 60 может содержать один или несколько материалов, инертных к реагентам для секвенирования, например, к реагенту для секвенирования, применяемому для пересадки, кластеризации, расщепления, внедрения и/или считывания ДНК. Например, реагент для секвенирования может содержать воду и/или масло. В число примеров материалов для несущего материала 60 входят кремний, стекло (например, кварц, плавленый кварц, стеклопластик, боросиликатное стекло (например, щелочноземельное бороалюмосиликатное стекло, например, стекло марки Corning® Eagle XG®), флотированное боросиликатное стекло (например, стекло марки Borofloat® 33), или иные стекла с малым самосвечением), керамические материалы, полимеры (например, пластмасса, эпоксидный состав, эпоксидный состав с кремниевым наполнителем или УФ-отверждаемый эпоксидный состав или адгезивы), композиционные диэлектрики или их комбинация.

[110] Как показано на ФИГ. 10-11 В, после того, как несущий материал 60 наполнит краевую часть 52 полости и жестко соединит несущий каркас 34 и указанное по меньшей мере одно устройство 110 детектирования света в по меньшей мере одной полости 40, остаток несущей структуры 32 можно удалить с него. Например, подложку 44, а также относящиеся к ней любые промежуточные и/или разделительные слои/элементы, можно удалить с верхней поверхности 36 несущего каркаса 34, верхней части 122 устройства 110 детектирования света и верхней поверхности несущего материала 60, как показано на ФИГ.10. Отделенный несущий каркас 34, по меньшей мере одно устройство 110 детектирования света, расположенное в пределах по меньшей мере одной полости 40, и нанесенный несущий материал 60 могут образовывать заготовку 62 проточной ячейки, как показано на ФИГ. 11А и 11В. Заготовку 62 проточной ячейки можно подвергнуть дополнительной обработке для создания одной или нескольких проточных ячеек, как подробнее разъяснено ниже. Как сказано выше, несмотря на то, что в матрице полостей 40 несущего каркаса 34 заготовки 62 проточной ячейки на ФИГ. 9-11 В изображены устройства 110 детектирования света на ФИГ.2, в пределах по меньшей мере одной полости 40 несущего каркаса 34 возможно применение других конфигураций устройств детектирования света, например, устройства 10 детектирования света на ФИГ.1, схожим или аналогичным образом.

[111] Метод или способ удаления заготовки 62 проточной ячейки с другой части(-ей) несущей структуры 32 может по меньшей мере частично зависеть от материала несущего каркаса 34 и подложки 44 (и/или любых относящихся к ней промежуточных и/или разделительных слоев/элементов) и/или от того, как она соединена с ними. В некоторых конфигурациях заготовку 62 проточной ячейки можно отсоединить от остатка несущей структуры 32. В некоторых конфигурациях, подложку 44, а также любые относящиеся к ней промежуточные и/или разделительные слои/элементы, при их наличии, можно удалить с заготовки 62 проточной ячейки путем химического и/или машинного травления. В некоторых конфигурациях, подложку 44, а также любые относящиеся к ней промежуточные и/или разделительные слои/элементы, при их наличии, можно удалить с заготовки 62 проточной ячейки, например, путем воздушной обдувки, введения режущего инструмента, нарушения сцепления под вакуумом или механического отслаивания с предварительной обработкой (например, подрезкой кромок или формированием структуры лазерным методом) или без нее.

[112] Как показано на ФИГ. 9-11 В, в некоторых конфигурациях одиночное отдельное устройство 110 детектирования света может быть расположено в пределах по меньшей мере одной полости 40 несущего каркаса 34. Как раскрыто выше и показано на ФИГ. 9-11 В, в такой конфигурации несущий материал 60 может быть расположен в пределах краевой части 52 полости между боковыми стенками 50 несущего каркаса 34 и границей одиночного отдельного устройства 110 детектирования света в пределах соответствующей полости 40 для соединения друг с другом несущего каркаса 34 и одиночного отдельного устройства 110 детектирования света.

[113] Как показано на ФИГ. 12А и 12 В, в некоторых других конфигурациях заготовки 662 проточной ячейки множество разнесенных отдельных устройств 110А, 110 В, 110С детектирования света может быть расположено в пределах по меньшей мере одной полости 640 несущего каркаса 634. Отметим, что, несмотря на то, что в данном случае применение множества устройств детектирования света проиллюстрировано на примере трех устройств 110A, 110 В, 110С детектирования света, также возможно применение любого числа устройств детектирования света (например, двух устройств детектирования света, трех устройств детектирования света, четырех устройств детектирования света, пяти устройств детектирования света и т.д.). Заготовка 662 проточной ячейки на ФИГ. 12Аи 12 В схожа с заготовкой 62 проточной ячейки на ФИГ. 11А и 11 В, в связи с чем схожие номера позиций, начинающиеся с «6», а не с «1», служат для обозначения аналогичных компонентов, признаков, функций, процессов или функций, при этом то, что было раскрыто выше, равным образом применимо и в данном случае, в связи с чем повторное раскрытие будет опущено для краткости и ясности.

[114] Как показано на ФИГ.12А и 12 В, в такой конфигурации заготовки 662 проточной ячейки, несущий материал 660 может быть расположен в пределах краевой части 652 полости между боковыми стенками 650 несущего каркаса 634 и внешними сторонами множества разнесенных отдельных устройств 110А, 110 В, 110С детектирования света рядом с ними и/или лицевой стороной к ним для соединения друг с другом несущего каркаса 634 и устройств 110А, 110 В, 110С детектирования света. Кроме того, как показано на ФИГ. 12А и 12 В, отдельные устройства 110A, 110 В, 110С детектирования света могут быть разнесены с возможностью расположения промежуточных частей 653 полости 640 между соседними отдельными устройствами 110A, 110 В, 110С детектирования света. Несущий материал 660 может быть расположен в пределах промежуточной части 652 между соседними отдельными устройствами 110A, 110 В, 110С детектирования света для соединения устройств 110А, 110 В, 110С друг с другом и с несущим каркасом 634. Таким образом, несущий материал 660 может проходить по границе разнесенных отдельных устройств 110A, 110 В, 110С детектирования света, расположенных в пределах полости 640.

[115] Как показано на ФИГ. 13А и 13 В, в некоторых других конфигурациях заготовки 762 проточной ячейки, множество выполненных за одно целое, соединенных или неразнесенных отдельных устройств 110A, 110 В, 110С детектирования света может быть расположено в пределах по меньшей мере одной полости 740 несущего каркаса 734. Заготовка 762 проточной ячейки на ФИГ. 13А и 13 В схожа с заготовкой 62 проточной ячейки на ФИГ. 11А и 11 В и заготовкой 662 проточной ячейки на ФИГ. 12А и 12 В, в связи с чем схожие номера позиций, начинающиеся с «7», а не с «1» или с «6» соответственно, служат для обозначения аналогичных компонентов, признаков, функций, процессов или функций, при этом то, что было раскрыто выше, равным образом применимо и в данном случае, в связи с чем повторное раскрытие будет опущено для краткости и ясности.

[116] Как показано на ФИГ.13А и 13 В, в такой конфигурации заготовки 762 проточной ячейки, несущий материал 760 может быть расположен в пределах краевой части полости 752 между боковыми стенками 750 несущего каркаса 734 и открытыми внешними сторонами множества выполненных за одно целое, соединенных или неразнесенных отдельных устройств 110A, 110 В, 110С детектирования света вблизи них и/или лицевой стороной к ним для соединения друг с другом несущего каркаса 734 и устройств 110А, 110 В, 110С детектирования света. Так как множество устройств 110A, 110 В, 110С детектирования света выполнены за одно целое, соединены или не разнесены, полость 740 не проходит между соседними устройствами 110A, 110 В, 110С (и, как следствие, несущий материал 760 не проходит между соседними устройствами 110А, 110 В, 110С). Как сказано выше, множество отдельных устройств 110A, 110 В, 110С детектирования света может быть изготовлено как часть пластины множества выполненных за одно целое или соединенных отдельных устройств 110A, 110 В, 110С детектирования света. Пластину можно разрезать на одиночные отдельные устройства детектирования света (как показано на ФИГ. 10-12 В) и/или множество выполненных за одно целое или соединенных отдельных устройств детектирования света (состоящее из любого числа индивидуальных отдельных устройств) (как показано на ФИГ. 13А и 13 В).

[117] ФИГ.14 иллюстрирует заготовку 862 проточной ячейки, сформированную на основе каркаса 834, и по меньшей мере одно устройство 10 детектирования света в пределах одной или нескольких из его полостей 840, но без основы-подложки и каких-либо относящихся к ней промежуточных и/или разделительных слоев. Заготовка 862 проточной ячейки на ФИГ.14 схожа с заготовкой 62 проточной ячейки на ФИГ. 11А и 11 В, заготовкой 662 проточной ячейки на ФИГ. 12А и 12 В и заготовкой 762 проточной ячейки на ФИГ. 13А и 13 В, в связи с чем схожие номера позиций, начинающиеся с «8», служат для обозначения аналогичных компонентов, признаков, функций, процессов или функций, при этом то, что было раскрыто выше, равным образом применимо и в данном случае, в связи с чем повторное раскрытие будет опущено для краткости и ясности. Несмотря на то, что в каждой полости 840 на ФИГ. 15А и 15 В показано только одиночное устройство 110 детектирования света, как сказано выше, полость 840 может включать в себя множество разнесенных устройства 110 детектирования света, при этом несущий материал 860 может проходить между соседними разнесенными устройствами 110 детектирования света. Кроме того, несмотря на то, что в каждой полости 840 показаны устройства 10 детектирования света на ФИГ.1, как сказано выше, аналогичным образом возможно применение других устройств 10 детектирования света, например, устройства 110 детектирования света на ФИГ.2.

[118] Заготовка 862 проточной ячейки отличается от заготовки 62 проточной ячейки, заготовки 662 проточной ячейки и заготовки 762 проточной ячейки конфигурацией полостей 840 несущего каркаса 834 и несущим материалом 860. Как показано на ФИГ.14, полости 840 проходят только частично сквозь толщу несущего каркаса 840. Полости 840 проходят от верхней поверхности 836 и в направлении нижней поверхности 838 несущего каркаса 840 только через его часть. Таким образом, нижняя часть 841 несущего каркаса 841 проходит между нижней поверхностью 843 полостей 840 и нижней поверхностью 838 несущего каркаса 840, как показано на ФИГ.14.

[119] На ФИГ.14 также показано, что нижний слой или часть 863 несущего материала 860 может проходить поверх нижней поверхности 843 полостей 840, при этом по меньшей мере одно устройство 10 детектирования света может быть расположено на ней. Таким образом, нижняя часть 863 несущего материала 860 может проходить между нижней поверхностью 26 по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света и нижней поверхностью 843 соответствующей полости 840.

[120] В некоторых примерах несущий материал 860 может быть изначально размещен поверх нижней поверхности 843 полостей 840 с образованием его нижней части 863, при этом по меньшей мере одно устройство 10 детектирования света расположено на ней с возможностью присоединения или фиксации нижней частью 863 несущего материала 860 указанного по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света на месте в пределах соответствующей полости 840 для дальнейшей обработки. Например, после помещения по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света поверх нижней части 863 / на нижнюю часть 863 несущего материала 860 (например, так, чтобы нижняя поверхность 26 по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света была расположена на открытой верхней поверхности нижней части 863 несущего материала 860), дополнительный несущий материал 860 можно ввести в краевую часть полости 852 между боковыми стенками 850 несущего каркаса 834 и границей по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света и поверх открытых частей (ранее сформированной) нижней части 863 несущего материала 860. В некоторых других примерах нижняя часть 863 несущего материала 860 может не присутствовать, при этом по меньшей мере одно устройство 10 детектирования света может быть расположено непосредственно на нижней поверхности 838 несущего каркаса 840 (или ином слое или материале, который может быть расположен между ними).

[121] Как показано на ФИГ. 15А и 15 В, после формирования заготовки 962 проточной ячейки, верхняя поверхность 961 несущего материала 960 в пределах полостей 940 может быть открыта. Заготовка 962 проточной ячейки на ФИГ. 15А и 15 В схожа с заготовкой 62 проточной ячейки на ФИГ. 11А и 11 В, заготовкой 662 проточной ячейки на ФИГ. 12А и 12 В, заготовкой 762 проточной ячейки на ФИГ. 13А и 13 В и заготовкой 862 проточной ячейки на ФИГ.14, в связи с чем схожие номера позиций, начинающиеся с «9», служат для обозначения аналогичных компонентов, признаков, функций, процессов или функций, при этом то, что было раскрыто выше, равным образом применимо и в данном случае, в связи с чем повторное раскрытие будет опущено для краткости и ясности. Например, заготовка 962 проточной ячейки может быть сформирована путем удаления или отделения несущей подложки и любых относящихся к ней промежуточных и разделительных слоев с или от верхней поверхности 936 несущего каркаса 934, верхней поверхности 961 несущего материала 960 и верхней поверхности 122 устройств 110 детектирования света. В качестве альтернативы, заготовка 962 проточной ячейки может быть сформирована без несущей подложки, например, если полости 840 проходят только частично через несущий каркас 834.

[122] Как показано на ФИГ. 15А и 15 В, по меньшей мере часть открытой верхней поверхности 961 несущего материала 960 может проходить под верхней поверхностью/стороной 936 несущего каркаса 931 и между ней и соседней верхней частью 122 по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света, расположенного в пределах соответствующей полости 940. Несмотря на то, что на ФИГ. 15Аи 15 В показано только одиночное устройство 110 детектирования света, как сказано выше, полость 940 может включать в себя множество разнесенных устройств 110 детектирования света, при этом несущий материал 960 может проходить между соседними разнесенными устройствами 110 детектирования света. В таком примере верхняя поверхность 961 таких частей несущего материала 960 может проходить под и между верхними частями 122 соседних устройств 110 детектирования света. Таким образом, верхняя поверхность 961 несущего материала 960, расположенного от одного до другого конца соответствующей полости 940, может включать в себя углубленную часть верхней поверхности, расположенную под верхней стороной 936 несущего каркаса 931 и верхней частью 122 по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света, расположенного в пределах соответствующей полости 940.

[123] В некоторых таких заготовках 962 проточной ячейки, верхняя часть 122 по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света, расположенного в пределах соответствующей полости 940, может не включать в себя проходящую поверх нее реакционную структуру, как показано на ФИГ.15А. На ФИГ.15 В показано, что в некоторых таких заготовках 962 проточной ячейки реакционная структура 120 может быть расположена поверх верхней части 122 по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света и верхней стороны 961 несущего материала 960 в пределах соответствующей полости 940, наполняющего его любые углубленные части с образованием планарной верхней поверхности, от которой проходит множество наноразмерных лунок 16.

[124] Отметим, что реакционная структура 120 может быть расположена на верхней части 122 по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света поверх всей активной зоны по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света. Таким образом, планарная верхняя поверхность реакционной структуры 120 может включать в себя верхнюю поверхность части реакционной структуры 120, расположенной поверх несущего материала 960 в пределах соответствующей полости 940, при этом верхняя поверхность промежуточных зон реакционной структуры 120 может быть расположена поверх по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света в пределах соответствующей полости 940. Таким образом, верхняя поверхность части реакционной структуры 120, расположенная поверх несущего материала 960 в пределах соответствующей полости 940, и верхняя поверхность промежуточных зон реакционной структуры 120, расположенная поверх по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света в пределах соответствующей полости 940, могут быть копланарными.

[125] На ФИГ.15 В также показано, что реакционная структура 120 может также проходить поверх верхней поверхности 936 несущего каркаса 934. Таким образом, планарная верхняя поверхность реакционной структуры 120 может также проходить поверх по меньшей мере верхней поверхности 936 несущего каркаса 934 вблизи соответствующей полости 940. Таким образом, верхняя поверхность части реакционной структуры 120, расположенная поверх несущего материала 960 в пределах соответствующей полости 40, верхняя поверхность части реакционной структуры 120, расположенная поверх верхней поверхности 936 несущего каркаса 934 вблизи соответствующей полости 940, и верхняя поверхность промежуточных зон реакционной структуры 120, расположенная поверх по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света в пределах соответствующей полости 940, могут быть копланарны.

[126] В число способов послойного изготовления, которые можно применить для формирования реакционной структуры 120, входят фотолитография, травление (например, реактивное ионное травление), распыление, напыление, литье (например, центрифугирование), химическое осаждение из паровой фазы, электроосаждение, эпитаксиальное выращивание, термическое оксидирование, физическое осаждение из паровой фазы и т.п. В некоторых примерах реакционная структура 120 может быть сформирована теневым способом. В некоторых примерах реакционная структура 12 может быть сформирована способом нанолитографии, например, наноимпринтной литографии (НИЛ). Водном примере реакционная структура 120 может быть сформирована по меньшей мере частично, путем нанесения одного или нескольких слоев отверждаемой ультрафиолетовым излучением (УФ-отверждаемой) смолы поверх верхней поверхности 936 несущего каркаса 934, верхней части 122 по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света и верхней сторона 961 несущего материала 960 в пределах соответствующей полости 940 одним или несколькими способами, относящимися к НИЛ.

[127] В одном примере реакционная структура 120 может включать в себя по меньшей мере один слой, расположенный поверх по меньшей мере верхней части 122 устройства 110 детектирования света, выполненный с возможностью вмещения матрицы реакционных углублений 16 (например, наноразмерных лунок) (как раскрыто выше на примере ФИГ.1). В другом примере указанный по меньшей мере один слой реакционной структуры 120 может включать в себя заранее сформированные реакционные углубления 16. В необязательном варианте указанный по меньшей мере один слой реакционной структуры 120 можно подвергнуть травлению для удаления его частей с образованием по меньшей мере части реакционных углублений 16.

[128] В другом примере реакционная структура 120 с реакционными углублениями 16 может быть сформирована путем придания формы по меньшей мере одному слою реакционной структуры 120. Например, материал НИЛ может быть нанесен по меньшей мере поверх верхней части 122 устройства 110 детектирования света. Материал НИЛ может представлять собой материал с возможностью впечатывания по какому-либо способу НИЛ. Например, материал НИЛ может представлять собой полимер. Далее материал НИЛ может быть впечатан или отпечатан с помощью матрицы (также именуемой «шаблон») с комбинацией элементов, формирующих реакционные углубления 16 в слое НИЛ. В некоторых конфигурациях матрица является прозрачной для обеспечения возможности прохождения через нее ультрафиолетового или видимого излучения. В таких компоновках, материал НИЛ может представлять собой фотоотверждаемый полимер, отверждаемый ультрафиолетовым или видимым излучением во время вдавливания матрицы в материал НИЛ. Поэтому может происходить отверждение (например, затвердевание) материала НИЛ с образованием реакционных углублений 16. Данный способ может быть идентичен или аналогичен способу наноимпринтной литографии с пошаговым смещением и УФ-экспонированием (англ. step-and-flash imprint lithography (SFIL)). В других конфигурациях отверждение материала НИЛ может происходить под действием тепловой энергии и/или давления.

[129] ФИГ. 16A-16D иллюстрируют пример способа формирования множества задних электрических контактов 1072 на задней стороне заготовки 1062 проточной ячейки, могущих передавать или проводить сигналы данных из схемы 124 по меньшей мере одного из устройств 110 детектирования света (по результатам детектирования фотонов его светочувствительными элементами 116) в пределах соответствующей полости 1040, например, для передачи сигналов данных биосенсору и/или системе биоанализа, если проточную ячейку, сформированную на основе заготовки 1062 проточной ячейки, применяют совместно с ними. Несмотря на то, что заготовка 1062 проточной ячейки изображена в конфигурации заготовки 62 проточной ячейки на ФИГ. 11А и 11 В, заготовка 1062 проточной ячейки может быть выполнена в другой конфигурации, например, в конфигурациях заготовки 662 проточной ячейки на ФИГ. 12А и 12 В или заготовки 762 проточной ячейки на ФИГ. 13А и 13 В, в связи с чем схожие номера позиций, начинающиеся с «10», служат для обозначения аналогичных компонентов, признаков, функций, процессов или функций, при этом то, что было раскрыто выше, равным образом применимо и в данном случае, в связи с чем повторное раскрытие будет опущено для краткости и ясности. Отметим, что задние контакты 1072 на задней стороне заготовки 1062 проточной ячейки соединены с задними перемычками 128 по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света в пределах соответствующей полости 1040. Поэтому, несмотря на то, что показано, что в заготовке 1062 проточной ячейки применены устройства 110 детектирования света на ФИГ.2, равным образом возможно применение конфигураций устройства детектирования света, включающих в себя задние перемычки 128.

[130] Как показано на ФИГ. 16А и 16 В, электронепроводящая подложка или материал 1070 расположен на задней стороне заготовки 1062 проточной ячейки. На ФИГ. 16А и 16 В также показано, что задняя сторона 1074 подложки 1070 включает в себя множество соединенных с ним открытых электропроводящих задних контактов 1072. Задние контакты 1072 могут быть по меньшей мере частично заделаны в заднюю сторону 1074 подложки 1070. Задний контакт 1072 (потенциально - обособленный и отдельный задний контакт 1072) может быть создан для каждой из задних перемычек 128 (т.е., соответствовать исключительно той или иной перемычке 128) каждого устройства 110 детектирования света в пределах каждой полости 1040. Как показано на ФИГ.16 В, соседние задние контакты 1072 могут быть разнесены друг от друга, при этом часть подложки 1070 может проходить между ними.

[131] Подложка 1070 может содержать любой электронепроводящий материал или полупроводящий материал, например, полимер (например, эпоксидный состав), кремний, стекло, керамику или их комбинация. Задние контакты 1072 могут содержать любой электропроводящий материал, например, металл (например, медь). В некоторых примерах подложка 1070 и задние контакты 1072 могут образовывать печатную плату.

[132] Как показано на ФИГ.16 В, подложка 1070 и/или задние контакты 1072 могут содержать сквозные отверстия 1076 по меньшей мере частично расположенные в одну линию с задней стороной 126 (например, заходящие на заднюю сторону 126) по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света в пределах каждой полости 1040 несущего каркаса 1034. Таким образом, сквозные отверстия 1076 по меньшей мере частично расположены в одну линию с отверстием/пространством (например, заходят на отверстие/пространство) между разделительными частями 130 (при их наличии) и перемычками 128, проходящими через базовую пластину 114 у задней стороны 126 по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света в пределах каждой полости 1040.

[133] Как показано на ФИГ.16С, электропровода или иные структуры 1080 могут быть прикреплены между перемычками 128 по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света в пределах каждой полости 1040 и соседними или соответствующими задними контактами 1072. Провода 1080 могут содержать любой электропроводящий материал, например, металл (например, медь). Провода 1080 выполнены с возможностью передачи сигналов данных от перемычек 128 схемы 124 по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света задним контактам 1072. Поэтому каждый провод 1080 может проходить от соответствующего контакта 1072 на задней стороне заготовки 1062 проточной ячейки, в соседнее или относящееся к нему сквозное отверстие 1076 и через него, и к соответствующей перемычке 128 устройства 110 детектирования света в пределах полости 1040 несущего каркаса 1034, как показано на ФИГ.16С. В некоторых примерах провода 1080 могут отстоять в направлении вовнутрь от внутренних боковых стенок сквозных отверстий 1076.

[134] Так как провода 1080 присоединены между соответствующими перемычками 128 и задними контактами 1072, провода 1080 могут быть покрыты изолирующей частью 1082, окружены ею / заключены в нее, как показано на ФИГ.160. Изолирующие части 1082 могут содержать электроизолирующий материал для электрической изоляции проводов 1080. Как показано на ФИГ.160, изолирующие части 1082 могут покрывать часть задней стороны 126 (или всю заднюю сторону 126) по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света в пределах каждой полости 1040, которая открыта в сторону сквозного отверстия 1076. Например, изолирующая часть 1082 может проходить поверх и заполнять пространство между разделительными частями 130 (при их наличии) каждого устройства 110 детектирования света и соответствующей полостью 1040.

[135] Каждая изолирующая часть 1082 также может заполнять сквозное отверстие 1076 и проходить поверх только части задних контактов 1072, соответствующей каждой полости 1040, с возможностью формирования открытых частей задних контактов 1072. Например, изолирующая часть 1082 может проходить только поверх тех частей задних контактов 1072, которые соединены с соответствующими проводами 1080 (и заключать в себе провода 1080), например, частей задних контактов 1072, расположенных вблизи соответствующего сквозного отверстия 1076 (например, рядом с ним). Таким образом, части задних контактов 1072, свободные от изолирующей части 1082 (например, части на удалении от соответствующего сквозного отверстия 1076) могут быть оставлены открытыми. Открытые части задних контактов 1072 можно соединить с другой структурой или устройством для передачи ему сигналов данных от по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света. Отметим, что после формирования изолирующих частей 1082, заготовку 1062 проточной ячейки можно разрезать для формирования из нее одной или нескольких проточных ячеек, как подробнее разъяснено ниже. Например, заготовку 1062 проточной ячейки можно разрезать до или после формирования реакционных структур на устройстве 110 детектирования света (если они еще не были сформированы), формирования реакционных центров на реакционных структурах устройств 110 детектирования света и/или установки крышки, например

[136] ФИГ. 17А-17С иллюстрируют другой способ формирования множества задних электрических контактов 1172 на задней стороне заготовки 1162 проточной ячейки, могущих передавать или проводить сигналы данных из схемы 124 по меньшей мере одного из устройств 110 детектирования света (по результатам детектирования фотонов его светочувствительными элементами 116) в пределах соответствующей полости 1140, например, передавать сигналы данных биосенсору и/или системе биоанализа, если проточную ячейку, сформированную на основе заготовки 1162 проточной ячейки, применяют совместно с ними. Способ формирования множества задних электрических контактов 1172 и заготовка 1162 проточной ячейки на ФИГ. 17А-17С схожи со способом и заготовкой 1062 проточной ячейки на ФИГ. 16A-16D, в связи с чем схожие номера позиций, начинающиеся с «11», служат для обозначения аналогичных компонентов, признаков, функций, процессов или функций, при этом то, что было раскрыто выше, равным образом применимо и в данном случае, в связи с чем повторное раскрытие будет опущено для краткости и ясности.

[137] Как показано на ФИГ.17А, электропроводящие задние контакты 1172 выполнены у нижней стороны 1138 несущего каркаса 1134. Например, задние контакты 1172 могут быть по меньшей мере частично заделаны в нижнюю сторону 1138 несущего каркаса 1134, как показано на ФИГ.17А. Как показано на ФИГ.17А, соседние задние контакты 1172 могут быть разнесены друг от друга, при этом часть несущего каркаса 1134 может проходить между ними. В некоторых примерах задние контакты 1172 могут образовывать нижнюю часть полостей 1140 несущего каркаса 1134 (т.е., для части боковых стенок 1150 несущего каркаса 1134, образующих полости 1140). В одном примере задние контакты 1172 и несущий каркас 1134 могут образовывать печатную плату. Как показано на ФИГ.17 В, провода 1190 могут проходить от соответствующей перемычки 128 устройства 110 детектирования света, за ее заднюю сторону 122 и к ближнему (например, соседнему) заднему контакту 1172. После соединения проводов с перемычками 128 и задними контактами 1172, вся задняя сторона 122 устройства 110 детектирования света и часть задних контактов 1172, с которой соединены провода 1180, будут покрыты изолирующими частями 1182, как показано на ФИГ.17С. Провода 1180 также полностью заключены в изолирующие части 1182. Изолирующие части 1182 покрывают только часть задних контактов 1172 для того, чтобы оставить часть их открытой для сопряжения с другой структурой или устройством для передачи ему сигналов данных от по меньшей мере одного устройства 110 детектирования света. Отметим, что после формирования изолирующих частей 1182, заготовку 1162 проточной ячейки можно разрезать для формирования из нее одной или нескольких проточных ячеек, как подробнее разъяснено ниже. Например, заготовку 1162 проточной ячейки можно разрезать до или после формирования реакционных структур на устройстве 110 детектирования света (если они еще не были сформированы), формирования реакционных центров на реакционных структурах устройств 110 детектирования света и/или установки крышки, например

[138] ФИГ. 18А-18С иллюстрируют другой способ формирования множества задних электрических контактов 1272 на задней стороне заготовки 1262 проточной ячейки, могущих передавать или проводить сигналы данных из схемы 124 по меньшей мере одного из устройств 110 детектирования света (по результатам детектирования фотонов его светочувствительными элементами 116) в пределах соответствующей полости 1240, например, передавать сигналы данных биосенсору и/или системе биоанализа, если проточную ячейку, сформированную на основе заготовки 1262 проточной ячейки, применяют совместно с ними. Способ формирования множество задних электрических контактов 1272 и заготовка 1262 проточной ячейки на ФИГ. 18А-18С схожи со способом и заготовкой 1062 проточной ячейки на ФИГ. 16A-16D, а также со способом и заготовкой 1162 проточной ячейки на ФИГ. 17А-17С, в связи с чем схожие номера позиций, начинающиеся с «12», служат для обозначения аналогичных компонентов, признаков, функций, процессов или функций, при этом то, что было раскрыто выше, равным образом применимо и в данном случае, в связи с чем повторное раскрытие будет опущено для краткости и ясности.

[139] На ФИГ.18А показано, что заготовка 1262 проточной ячейки может включать в себя по меньшей мере одно устройство 110 детектирования света в пределах каждой полости 1240, не содержащее разделительные части на задней стороне 126. При этом в альтернативных примерах по меньшей мере одно устройство 110 детектирования света в пределах одной или нескольких полостей 1240 может содержать разделительные части на задней стороне 126 (как показано на ФИГ.2). Как показано на ФИГ.18 А, перемычки 128 электрической схемы 124 устройств 110 детектирования света могут быть открыты у задней стороны 126. В одном примере на ФИГ.18А открытые концы перемычек 128 у задней стороны 126 устройств 110 детектирования света могут быть расположены по существу в одну линию (например, копланарно) с задней стороной 1238 несущего каркаса 1234 и/или указанной задней стороной.

[140] Множество электропроводящих межсоединений 1278 на ФИГ.18 В может быть расположено поверх задней стороны заготовок 1262 проточной ячейки. Межсоединения 1278 могут содержать любой электропроводящий материал, например, металл (например, медь), для передачи сигналов данных от соответствующего устройства 110 детектирования света. Каждое межсоединение 1278 электрически соединено с поверхностью открытого конца соответствующей перемычки 128 у задней стороны 126 устройства 110 детектирования света и проходит поверх задней стороны 1265 наполнителя 1260 в пределах канала 1252 вблизи устройства 110 детектирования света и части задней стороны 1238 несущего каркаса 1234. Как показано на ФИГ.18 В, соседние межсоединения 1278 на задней стороне 1238 несущего каркаса 1234 могут быть разнесены друг от друга, при этом часть несущего каркаса 1234 может проходить между ними. Аналогичным образом, соседние межсоединения 1278 на задней стороне 126 устройства 110 детектирования света могут быть разнесены друг от друга.

[141] Так как межсоединения 1278 расположены на задней стороне 1238 несущего каркаса 1234, задней стороне 1265 наполнителя 1260 и задней стороне 126 устройств 110 детектирования света с возможностью электрического соединения с перемычками 128 устройств 110 детектирования света, множество задних контактов 1272 может быть расположено поверх (например, на) части межсоединений 1278 с возможностью электрического соединения с ними, как показано на ФИГ.18С. В некоторых примерах задние контакты 1272 могут быть расположены на частях межсоединений 1278, расположенных (полностью или частично) поверх несущего каркаса 1234 и/или наполнителя 1260, как показано на ФИГ.18С.

[142] На ФИГ.18С также показано, что изолирующий материал 1282 также может быть расположен поверх межсоединений 1278. Изолирующий материал 1282 может проходить поверх открытых участков поверхности межсоединений 1278. Изолирующий материал 1282 также может проходить поверх задней стороны 126 устройств 110 детектирования света и поверх нижней стороны 1238 несущего каркаса 1238 между соседними межсоединениями 1278 и задними контактами 1272. Таким образом, изолирующий материал 1282 может покрывать или заключать в себе заднюю сторону заготовки 1262 проточной ячейки, за исключением задних контактов 1272. Это обеспечивает возможность сопряжения открытых частей задних контактов 1272 с другой структурой или устройством для передачи ему сигналов данных от по меньшей мере одного из устройств 110 детектирования света. Отметим, что после формирования изолирующего материала 1282 и задних контактов 1272, заготовку 1262 проточной ячейки можно разрезать для формирования из нее одной или нескольких проточных ячеек, как подробнее разъяснено ниже. Например, заготовку 1262 проточной ячейки можно разрезать до или после формирования реакционных структур на устройстве 110 детектирования света (если они еще не были сформированы), формирования реакционных центров на реакционных структурах устройств 110 детектирования света и/или установки крышки, например.

[143] ФИГ. 19А-19С иллюстрируют способ формирования множества задних электрических контактов 1372/1398 на задней стороне заготовок 1362 проточной ячейки, могущих передавать или проводить сигналы данных из схемы 24 по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света (по результатам детектирования фотонов ее светочувствительными элементами 16) в пределах соответствующей полости 1340, например, для передачи сигналов данных биосенсору и/или системе биоанализа, если проточную ячейку, сформированную на основе заготовки 1362 проточной ячейки, применяют совместно с ними. Способ формирования множества задних электрических контактов 1372 и заготовка 1362 проточной ячейки на ФИГ. 19А-19С схожи со способом и заготовкой 1062 проточной ячейки на ФИГ. 16A-16D, способом и заготовкой 1162 проточной ячейки на ФИГ. 17А-17С и способом и заготовкой 1262 проточной ячейки на ФИГ. 18А-18С, в связи с чем схожие номера позиций, начинающиеся с «13», служат для обозначения аналогичных компонентов, признаков, функций, процессов или функций, при этом то, что было раскрыто выше, равным образом применимо и в данном случае, в связи с чем повторное раскрытие будет опущено для краткости и ясности. Кроме того, несмотря на то, что в каждой из полостей 1340 показано устройства 10 детектирования света на ФИГ.1, как сказано выше, равным образом возможно применение других устройств детектирования света, например, устройства 110 детектирования света на ФИГ.2. Отметим, что устройства детектирования света, не содержащие перемычек, проходящих через их базовую пластину 14, могут быть предпочтительны для применения с несущим каркасом 1362 и формирования заготовки 1362 проточной ячейки.

[144] На ФИГ.19А показано, что заготовка 1362 проточной ячейки включает в себя несущий каркас 1224 с множеством электропроводящих перемычек 1384, проходящих через него от верхней поверхности 1336 к нижней поверхности 1338. Перемычки 1384 могут содержать любой электропроводящий материал, например, металл (например, медь), для передачи сигналов данных от соответствующего устройства 110 детектирования света. Части перемычек 1384 у нижней стороны 1338 несущего каркаса 1334 (т.е., у задней стороны заготовок 1362 проточной ячейки) открыты и образуют задние электроконтактные части 1372, как показано на ФИГ.19А. Аналогичным образом, как также показано на ФИГ.19А, части перемычек 1384 у верхней стороны 1336 несущего каркаса 1334 (т.е., у передней стороны заготовки 1362 проточной ячейки) открыты и образуют передние электроконтактные части 1373. Задние электроконтактные части 1372 и/или передние электроконтактные части 1373 могут быть больше (например, образовывать большую площадь поперечного сечения), чем серединная часть перемычек 1384, проходящая между ними, как показано на ФИГ.19 А.

[145] Соседние перемычки 1384 несущего каркаса 1334 могут быть разнесены друг от друга, при этом часть несущего каркаса 1334 может проходить между ними. Например, соседние передние электроконтактные части 1373 могут быть разнесены друг от друга, а часть несущего каркаса 1334 у верхней стороны 1336 несущего каркаса 1334 может проходить между ними, как показано на ФИГ.19А. Аналогичным образом, соседние задние электро контактные части 1372 могут быть разнесены друг от друга, а часть несущего каркаса 1334 у нижней стороны 1338 несущего каркаса 1334 может проходить между ними.

[146] На ФИГ.19 В показано, что множество электропроводящих межсоединений 1386 может быть расположено на передней стороне заготовки 1362 проточной ячейки для создания электрического соединения между схемой 24 устройства по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света в пределах каждой полости 1340 несущего каркаса 1334 и передними электроконтактными частями 1386 перемычек 1384 несущего каркаса 1334. Каждое из межсоединений 138 может проходить поверх части верхней стороны 22 устройства 10 детектирования света, включающей в себя открытую часть схемы 24, верхней стороны несущего материала 1360 вблизи устройства 10 детектирования света в пределах краевой части полости 1352 и открытой верхней поверхности передних электроконтактных частей 137 перемычек 1384. Таким образом, межсоединения 138 могут электрически соединять схему 24 устройства по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света в пределах полости 1340 с перемычками 1384, проходящими через несущий каркас 1334, с возможностью передачи (т.е., проведения) по ним сигналов данных от по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света задним электро контактным частям 1373.

[147] Как показано на ФИГ.19С, изолирующий материал части 1382 может быть расположен поверх межсоединений 1386. Изолирующий материал 1382 может проходить по меньшей мере поверх открытых участков поверхности межсоединений 1386. Изолирующий материал 1382 также может проходить поверх верхней стороны 1336 несущего каркаса 1334 между соседними межсоединениями 1386. Таким образом, изолирующий материал 1382 может покрывать или заключать в себе по меньшей мере часть электропроводящих элементов или части заготовки 1262 проточной ячейки у ее верхней стороны. Изолирующий материал 1382 может содержать открытую верхнюю поверхность 1383, являющуюся по существу планарной и/или гладкой, как показано на ФИГ.19С.Например, верхние поверхности 1383 изолирующего материала 1382 могут представлять собой/образовывать поверхности с субмикрометровой шероховатостью. В некоторых таких примерах верхние поверхности 1383 изолирующего материала 1382 могут представлять собой/образовывать поверхности с шероховатостью не более 50 нм или не более 10 нм. В одном примере верхние поверхности 1383 изолирующего материала 1382 могут представлять собой или образовывать поверхности с шероховатостью в диапазоне от 1 до 2 нм.

[148] Открытые части задних контактов 1372 выполнены с возможностью сопряжения с другой структурой или устройством для передачи сигналов данных от соответствующих устройств 10 детектирования света. Например, как показано на ФИГ.19С, электропроводящие выводы или шариковые выводы 1398 (например, неполные сферы) могут быть расположены поверх открытых поверхностей (например, на открытых поверхностях) задних электроконтактных частей 1373 перемычек 1384 с возможностью передачи или проведения сигналов по меньшей мере одного из устройств детектирования света 10 в пределах полостей 1340, например, биосенсору и/или системе биоанализа. Шариковые выводы 1398 могут содержать любой электропроводящий материал, например, металлический припой. Каждый шариковый вывод 1398 может проходить поверх открытой поверхности соответствующей задней электроконтактной части 1373, поверх открытой нижней поверхности несущего материала 1360 вблизи соответствующих задних электроконтактных частей 1373 и части задней стороны 26 устройства 10 детектирования света, относящейся к соответствующим задним электроконтактным частям 1373, как показано на ФИГ.19С.Шариковые выводы 1398 могут образовывать конфигурацию корпуса типа «матрица шариковых выводов» (англ. ball grid arrangement (BGA)) с поверхностным монтажем для заготовки 1362 проточной ячейки (и, в итоге, одной или нескольких проточных ячеек, сформированных на ее основе).

[149] По меньшей мере одну проточную ячейку можно сформировать на основе раскрытой в настоящем документе заготовки проточной ячейки, например, путем формирования реакционной структуры на устройстве детектирования света, формирования реакционных центров на реакционных структурах устройств детектирования света, установки крышки устройств детектирования света и/или разрезания заготовки проточной ячейки. Кроме того, по меньшей мере одну проточную ячейку можно сформировать на основе заготовки проточной ячейки путем вырезания из проточной ячейки одной или нескольких отдельных ячеек, включающих в себя по меньшей мере одно устройство детектирования света, крышку, проходящую поверх него, и канал потока, образованный между устройством детектирования света и крышкой. Как сказано выше, несущий каркас 1334 может содержать визуальные указатели для облегчения совмещения в ходе операций установки крышки и/или разрезания, например.

[150] В некоторых примерах одну или несколько проточных ячеек можно сформировать на основе заготовки проточной ячейки до формирования задних контактов, электрически соединенных с по меньшей мере одним устройством детектирования света. Например, по меньшей мере одну проточную ячейку 1302 можно сформировать на основе заготовки 1362 проточной ячейки на ФИГ.19А, заготовки 1062 проточной ячейки на ФИГ.16А, заготовки 1162 проточной ячейки на ФИГ.17А, заготовки 1262 проточной ячейки на ФИГ.18А или заготовки 1362 проточной ячейки на ФИГ.19 В или 19С. В некоторых других примерах одну или несколько проточных ячеек можно сформировать на основе заготовки проточной ячейки после формирования задних контактов, электрически соединенных с по меньшей мере одним устройством детектирования света. Например, по меньшей мере одну проточную ячейку 1302 можно сформировать на основе заготовки 1062 проточной ячейки на ФИГ.16D, заготовки 1162 проточной ячейки на ФИГ.17С, заготовки 1262 проточной ячейки на ФИГ.18С или заготовки 1362 проточной ячейки на ФИГ.19С.

[151] ФИГ.20 иллюстрирует одну или несколько проточных ячеек 1302, сформированных на основе заготовки 1362 проточной ячейки на ФИГ.19С. Несмотря на то, что заготовка 1362 проточной ячейки на ФИГ.19 В показана образующей одну или несколько проточных ячеек 1302 на ФИГ.20, равным образом возможно применение заготовки 1062 проточной ячейки на ФИГ. 16А или 16D, заготовки 1162 проточной ячейки на ФИГ. 17А или 17С, заготовки 1262 проточной ячейки на ФИГ. 18А, 18 В или 18С или заготовки 1362 проточной ячейки на ФИГ. 19Аили 19 В, например.

[152] Как показано на ФИГ.20, крышка 1396 может проходить поверх передней/верхней стороны заготовки 1362 проточной ячейки. Например, нижнюю поверхность 1397 крышки 1396 можно прикрепить к открытой верхней поверхности заготовки 1362 проточной ячейки, например, к верхней поверхности 1383 изолирующего материала 1382, как показано на ФИГ.20. Таким образом, крышка 1396 может проходить поверх верхней части 20 по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света, расположенного в пределах каждой полости 1340 и могущего включать в себя реакционную структуру с поверхностью детектирования, как раскрыто выше.

[153] На ФИГ.20 показано, что нижняя поверхность 1397 крышки 1396 может отстоять вверх от верхней части 22 по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света, расположенного в пределах каждой полости 1340, с возможностью образования между ними канала 1390 потока. Каждый канал 1390 потока выполнен (например, по размеру и форме) с возможностью направления текучей среды, например, реакционного раствор, вдоль поверхности детектирования реакционной структуры 20 соответствующего по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света. На ФИГ.20 показано, что боковые части каналов 1390 потока могут быть образованы изолирующим материалом 1382 и/или передними электроконтактными частями 1386. Зона каналов 1390 потока может быть расположена по существу в одну линию с по меньшей мере одним устройством 10 детектирования света / заходить на по меньшей мере одно устройство 10 детектирования света каждой соответствующей полости 1340. Например, зона каналов 1390 потока может быть расположена по существу в одну линию и совпадать с активной зоной / соответствовать активной зоне по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света каждой соответствующей полости 1340, как показано на ФИГ.20. В некоторых других примерах зона каналов 1390 потока может быть расположена по существу в одну линию с активной зоной и проходить под активной зоной по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света каждой соответствующей полости 1340, как показано на ФИГ.21. Как сказано выше, несущий каркас 1334 может включать в себя визуальные указатели для облегчения совмещения в ходе установки крышки 1396.

[154] В некоторых примерах каналы 1390 потока могут иметь высоту (между нижней поверхностью 1397 крышки 1396 и верхней частью 22 по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света (например, его поверхностью детектирования) в диапазоне приблизительно от 50 до 400 мкм или более в диапазоне приблизительно от 80 до 200 мкм, например. В одном примере высота каналов 1390 потока составляет приблизительно 100 мкм. Общая толщина крышки 1362 может составлять, например, от приблизительно 300 мкм до приблизительно 1000 мкм.

[155] В некоторых других примерах крышка 1396 может быть опосредованно соединена с верхними поверхностями по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света, несущим материалом 1360 и/или несущим каркасом 1334 через промежуточный слой/часть, не являющуюся изолирующим материалом 1382 и/или передними электроконтактными частями 1386, которая может образовывать по меньшей мере частично боковые части каналов 1390 потока или может не образовывать их. В других примерах крышка 1362 может быть непосредственно соединена с верхними поверхностями по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света, несущим материалом 1360 и/или несущим каркасом 1334 (например, его изолирующим материалом или перемычкой 1384, например, прикреплена непосредственно к ним адгезивом с малым самосвечением. В таком примере крышка 1362 может включать в себя боковые стенки, дистанцирующие нижнюю поверхность 1397 крышки 1396, проходящую поверх по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света, вверх от верхней части 22 по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света. Боковые стенки части крышки 1362 могут образовывать боковые части каналов 1390 потока.

[156] На ФИГ.20 показано, что крышка 1362 может содержать по меньшей мере одно отверстие 1362, выполненное с возможностью соединения по текучей среде с каналом 1390 потока и, потенциально, с другими отверстиями (не показаны). Например, другие отверстия могут вести из картриджа или рабочей станции, содержащей реакционный раствор или другую биологическую или химическую субстанцию. В некоторых примерах крышка 1362 может содержать по меньшей мере два отверстия 1392, относящихся к каждому каналу 1390 потока в качестве входного и выходного отверстий в канал 1390 потока. В некоторых примерах диаметр по меньшей мере двух отверстий 1392 может составлять приблизительно 750 мкм. По меньшей мере одно отверстие 1362 обеспечивает возможность течения текучей среды-реагента или раствора в соответствующий канал 1390 потока и, потенциально, по нему. Как разъяснялось выше, могут происходить химические реакции между раствором реагента и реакционными центрами на поверхности детектирования реакционной структуры 20 на верхней части 22 в канале 1390 потока. Будучи освещено через крышку 1362, устройство 10 детектирования света проточной ячейки 1302 способно детектировать химические реакции, происходящие в канале 1390 потока, и генерировать сигналы в ответ на них. Как разъяснялось выше, возможно проведение этих сигналов посредством схемы 24 устройства 10 детектирования света к задним контактам 1372 (и к шариковым контактам 1398, при их наличии). Поэтому крышка 1362 может содержать материал, проницаемый для света возбуждения, проходящего из области за пределами проточных ячеек 1302 и в направлении каналов 1390 потока / в каналы 1390 потока. Отметим, что свет возбуждения может подходить к крышке 1362 с любого угла, а также под одинаковыми или разными углами. В некоторых примерах крышка 1362 может содержать материал, оптически проницаемый для по меньшей мере света возбуждения и по существу не обладающий самосвечением, в качестве неограничивающего примера - циклоолефиновый сополимер (ЦОС).

[157] На ФИГ.20 показано, что реакционную структуру 20 можно расположить на верхней части 22 каждого устройства 10 детектирования света до или после прикрепления крышки 1362 к заготовке 1362 проточной ячейки. Как разъяснялось выше и будет дополнительно разъяснено ниже, поверхность детектирования реакционной структуры 20 на верхней части 22 каждого устройства 10 детектирования света может проходить поверх всей активной зоны каждого соответствующего устройства 10 детектирования света. Как сказано выше, поверхность детектирования реакционной структуры 20 может включать в себя наноразмерные лунки 16, проходящие в реакционную структуру 20, и планарные промежуточные зоны поверхности, проходящие между наноразмерными лунками 16 и вблизи них.

[158] Поверхность детектирования каждого устройства 10 детектирования света может быть функционализирована (например, химически или физически модифицирована так, чтобы приспособить ее для осуществления предусмотренных реакций). Например, поверхность детектирования может быть функционализирована и может включать в себя по меньшей мере один реакционный центр на наноразмерных лунках 16 /в пределах наноразмерных лунок 16 с одной или несколькими биомолекулами, иммобилизованными в них. Реакционные центры могут включать в себя биологические или химические субстанции, могущие вызывать реакцию и/или образовывать продукт реакции, генерирующий или испускающий световые сигналы под действием света возбуждения. В частных примерах реакционные центры могут включать в себя кластеры или колонии биомолекул (например, олигонуклеотидов), иммобилизованных на поверхности детектирования в пределах наноразмерных лунок 16. Например, реакционные центры могут генерировать световые излучения под действием падающего света возбуждения после обработки реакционным раствором. Свет возбуждения может испускать или создавать любая система или источник освещения (не показан), могущий входить или не входить в состав проточной ячейки 1302. В некоторых примерах система освещения может испускать свет возбуждения с некой длиной волны или длинами волн, возбуждающий биологическую или химическую субстанцию (субстанции) реакционных центров (например, в результате реакции, вызванной реакционным раствором, и/или из-за продукта реакции, созданного реакционным раствором в реакционных центрах 114).

[159] В исходном состоянии, в реакционных центрах наноразмерных лунок 16 реакционной структуры 20 устройств 10 детектирования света может не происходить предусмотренная реакция. Как сказано выше, реакционный центр может включать в себя биологические или химические субстанции, иммобилизованные на поверхности детектирования на поверхности основы и/или боковых поверхностях наноразмерных лунок 16. В частных примерах реакционные центры расположены вблизи отверстия по меньшей мере одного соответствующего световода 18 с возможностью прохождения предусмотренных или заранее определенных световых излучений, испускаемых из реакционных центров после того, как произойдет предусмотренная реакция за счет обработки реакционным раствором, через реакционную структуру 20, по меньшей мере один соответствующий световод 18 и по меньшей мере один соответствующий светочувствительный элемент 12.

[160] Биологические или химические субстанции одиночного реакционного центра могут быть аналогичными или идентичными (например, колонией аналитов (например, олигонуклеотидов) с общей последовательностью). При этом в других примерах одиночный реакционный центр и/или наноразмерная лунка 16 может содержать разные биологические или химические субстанции. До того, как произойдет предусмотренная реакция, реакционные центры могут содержать по меньшей мере один аналит (например, интересующий аналит). Например, аналит аналит может представлять собой олигонуклеотид или их колонию (например, интересующий олигонуклеотид). Олигонуклеотиды могут иметь по существу общую последовательность и образовывать связь с заранее определенной или конкретной флуоресцентно-мече ной биомолекулой, например, флуоресцентно-меченым нуклеотидом.

[161] При этом, до того, как произойдет предусмотренная реакция, флуорофоры флуоресцентно-меченой биомолекулы не внедрены в биологическую или химическую субстанцию (например, олигонуклеотид) в реакционных центрах 114 или не связаны с ней. Для получения предусмотренной реакции (т.е., внедрения флуоресцентно-меченой биомолекулы в биологическую или химическую субстанцию в реакционных центрах 114), проточная ячейка 1303 может обеспечить поток реакционного раствора в канал 1390 потока и по нему в реакционную структуру 20. Реакционный раствор может представлять собой любой раствор. В некоторых примерах реакционный раствор может включать в себя жидкость. Например, реакционный раствор может представлять собой раствор на водной основе. В одном случае реализации реакционный раствор содержит нуклеотиды одного или нескольких типов по меньшей мере некоторые из которых флуоресцентно-мечены, при этом реакционный раствор также содержит одну или несколько биомолекул, например, ферменты-полимеразы, внедряющие нуклеотиды в растущий олигонуклеотид в реакционном центре, тем самым помечая олигонуклеотид флуоресцентно-меченым нуклеотидом. В данном случае реализации по проточной ячейке 1302 может поступать промывной раствор для удаления любых свободных нуклеотидов, которые не были внедрены в олигонуклеотиды. Далее реакционные центры можно осветить светом возбуждения, в результате чего возникает флуоресценция в тех реакционных центрах, где произошло внедрение флуоресцентно-меченого нуклеотида. Реакционные центры, в которых флуоресцентно-меченый нуклеотид не внедрен, не испускают свет под действием падающего света возбуждения.

[162] На ФИГ. 20 и 21 показано, что, так как крышка 1390 соединена (непосредственно или опосредованно) с зоной несущего каркаса 1334 и/или несущего материала 1360, соответствующей каждой полости 1340, зона каждого канала 1390 потока выполнена с возможностью прохождения полностью поверх поверхности детектирования реакционной структуры 20 так, что каждый канал 1390 потока проходит от начала до конца (например, по меньшей мере на 95%, или по меньшей мере на 99%, или на 100%) активной зоны 1306 по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света соответствующей полости 1340. Так как каналы 1390 потока расположены в одну линию с активной зоной 1306 или проходят за пределы активной зоны 1306 по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света каждой соответствующей полости 1340 или множества соответствующих полостей 1340, проточная ячейка 1302 может включать в себя приблизительно 100% активной зоны 1306 по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света в пределах каждой соответствующей полости 1340, в которую может быть подан реагент и которая может быть освещена. В одном примере размер кристалла устройства 10 детектирования света соответствующей полости 1340 может составлять приблизительно 8 мм на 9 мм, при этом размер его активной зоны 1306 может составлять приблизительно 7 мм на 8 мм. При этом диапазон размеров кристалла и/или активной зоны 1306 устройства 10 детектирования света может доходить, например, до приблизительно 25 мм на 25 мм. Как сказано выше, каждый канал 1390 потока может быть расположен в одну линию с активной зоной 1306 по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света каждой соответствующей полости 1340 или проходить за пределы активной зоны 1306 по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света (и самого по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света) каждой соответствующей полости 1340 или множества полостей 1340. Поэтому зона канала 1390 потока может быть больше активной зоны 1306 по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света каждой соответствующей полости 1340 или множества соответствующих полостей 1340.

[163] Множество проточных ячеек 1302 можно сформировать из раскрытой в настоящем описании заготовки проточной ячейки. Например, ФИГ. 20 и 22 иллюстрируют формирование одной или нескольких отдельных проточных ячеек 1302, которые можно сформировать из заготовки 1362 проточной ячейки. Как показано на ФИГ.20, заготовку 1362 проточной ячейки можно разрезать по линиям 1304 разрезания для формирования из частей заготовки 1362 проточной ячейки одной или нескольких обособленных и отдельных проточных ячеек. Отметим, что заготовку 1362 проточной ячейки можно разрезать после или до присоединения крышки 1396 к заготовке 1362 проточной ячейки. Аналогичным образом, заготовку 1362 проточной ячейки можно разрезать после или до формирования реакционной структуры 20 и/или реакционных центров на/в ее наноразмерных лунках 16 на верхней поверхности устройств 10 детектирования света. В другом примере заготовку 1362 проточной ячейки можно разрезать после или до формирования задних электрических контактов проточной ячейки, например, шариковых контактов 1398. Как сказано выше, несущий каркас 1334 может включать в себя визуальные указатели для облегчения совмещения в ходе разрезания заготовки 1362 проточной ячейки.

[164] На ФИГ.22 показано, что заготовку 1362 проточной ячейки можно разрезать с образованием обособленных и отдельных проточных ячеек 1302А, 1302 В, 1302С. Отметим, что несмотря на то, что в данном случае формирование проточных ячеек из заготовки проточной ячейки проиллюстрировано на трех проточных ячейках 1302А, 1302 В, 1302С, равным образом можно сформировать любое количество проточных ячеек (например, одну проточную ячейку, две проточные ячейки, три проточные ячейки, четыре проточные ячейки, пять проточных ячеек и т.д.). Вырезанные проточные ячейки 1302А, 1302 В, 1302С могут включать в себя устройства 10 детектирования света/полости 1340 в одинаковом количестве и/или конфигурации или могут включать в себя устройства 10 детектирования света/полости 1340 в разном количестве и/или конфигурации. Например, первая вырезанная проточная ячейка 1302А, сформированная из заготовки 1362 проточной ячейки, может включать в себя одиночную полость 1340 (с каналом 1390 потока, расположенным поверх всей (например, по меньшей мере 95% или по меньшей мере 99%, или 100%) ее активной зоны), содержащую первое количество устройств детектирования света (например, одно или множество устройств детектирования света) первой конфигурации (например, устройство 10 детектирования света или устройство 110 детектирования света), как показано на ФИГ.22. Вторая вырезанная проточная ячейка 1302 В также может быть сформирована из заготовки 1362 проточной ячейки и может включать в себя пару полостей 1340 (с каналами 1390 потока, расположенными поверх всех (например, по меньшей мере 95%, или по меньшей мере 99%, или 100%) их активных зон), включающих в себя второе количество устройств детектирования света (например, одно или множество устройств детектирования света) второй конфигурации (конфигураций) (например, устройство 10 детектирования света и/или устройство 110 детектирования света). Второе количество и/или вторая конфигурация устройств детектирования света второй вырезанной проточной ячейки 1302 В могут быть теми же, что в первой вырезанной проточной ячейке 1302А, или другими. На ФИГ.22 также показано, что третья вырезанная проточная ячейка 1302С также может быть сформирована из заготовки 1362 проточной ячейки и может включать в себя три или более полостей 1340 (с каналами 1390 потока, расположенными поверх всех (например, по меньшей мере 95%, или по меньшей мере 99%, или 100%) их активных зон), включающих в себя третье количество устройств детектирования света (например, одно или множество устройств детектирования света) третьей конфигурации (конфигураций) (например, устройство 10 детектирования света и/или устройство 110 детектирования света). Третье количество и/или третья конфигурация устройств детектирования света третьей вырезанной проточной ячейки 1302С могут быть теми же, что и в первой вырезанной проточной ячейке 1302А и второй вырезанной проточной ячейке 1302 В, или другими. Таким образом, производительность отдельной проточной ячейки 1302А, 1302 В, 1302С, сформированной из заготовки 1362 проточной ячейки, в части детектирования может быть обусловлена или задана количеством и/или конфигурацией полостей 1340 (и, таким образом, количеством и/или конфигурацией по меньшей мере одного устройства 10 детектирования света в них), вырезанной/вырезанных из заготовки 1362 проточной ячейки с образованием отдельной проточной ячейки 1302А, 1302 В, 1302С.

[165] Следует понимать, что приведенное выше описание носит иллюстративный, а не ограничивающий характер. Например, вышеописанные примеры (и/или их аспекты) можно применять в комбинации друг с другом. Кроме того, могут быть внесены многочисленные изменения для того, чтобы сделать идеи различных примеров пригодными для применения в той или иной ситуации или для того или иного материала, без отступления от объема этих идей. Несмотря на то, что в настоящем описании могут быть указаны размеры и типы материалов, это сделано для того, чтобы исключительно для примера охарактеризовать параметры некоторых из множества примеров осуществления, но не для того, чтобы ограничить все примеры. После ознакомления с вышеприведенным описанием, специалистам в данной области техники могут прийти на ум множество других примеров. В связи с этим следует понимать, что объем указанных различных примеров определяют по прилагаемым пунктам формулы изобретения, а также в соответствии с полным объемом их возможных эквивалентов.

[166] В прилагаемых пунктах формулы изобретения слова «including» («включающий в себя») и «in which» («в котором») используются в качестве простых и доступных эквивалентов слов «comprising» («содержит», «содержащий») и «wherein» («отличающийся тем, что») на английском языке. Кроме того, в нижеследующих пунктах формулы изобретения слова «первый», «второй», «третий» и т.д. служат ориентировочными обозначениями и не предназначены для установления каких-либо численных, конструктивных или иных требований к их объектам. Формы выражения «основанный на», «в основе которого лежит» и т.п. в настоящем описании обозначают взаимосвязи, при которых в основе какого-либо элемента частично или полностью лежит другой. Формы слова «образованный», «ограниченный» («defined») означают взаимосвязи, при которых элемент частично или полностью образован или ограничен чем-либо. Кроме того, ограничения нижеследующих пунктов формулы не сформулированы как «средство плюс функция» и не должны толковаться в соответствии с шестым пунктом §112 Раздела 35 Свода законов США, за исключением случаев, когда такие ограничения пунктов явным образом содержат выражение «средство для», после чего указана та или иная функция без дополнительной структуры. Следует понимать, что достижение раскрытых выше целей и преимуществ не обязательно может быть обеспечено любым конкретным примером. Так, например, специалистам в данной области техники будет понятно, что раскрытые в настоящем описании устройства, системы и способы могут быть осуществлены или реализованы таким путем, который позволяет достичь или оптимизировать одно из указанных здесь преимуществ или группу преимуществ без обязательного достижения других указанных в настоящем описании или предполагаемых целей или преимуществ.

[167] Несмотря на то, что в настоящем описании детально раскрыто только ограниченное число конкретных примеров, следует понимать, что раскрытое изобретение не сводится к таким примерам. Напротив, раскрытое здесь изобретение может быть модифицировано для внесения любого числа вариантов, изменений, замен или эквивалентных решений, не раскрытых в настоящем описании, но соответствующих сущности и объему настоящего раскрытия. Также следует понимать, что, несмотря на то, что раскрыто несколько примеров, аспекты раскрытия могут включать только один или некоторые из раскрытых примеров. Кроме того, несмотря на то, что в некоторых раскрытых примерах указано некое количество элементов, следует понимать, что такие примеры могут быть реализованы на практике с количеством элементов, меньшим или большим чем то, что указано.

[168] Следует понимать, что все комбинации изложенных выше и дополнительных идей, подробнее раскрытых ниже (если такие идеи не противоречат друг другу) считаются частью раскрытого в настоящей заявке объекта изобретения. В частности, предполагается, что все комбинации заявленного объекта изобретения, указанные в конце настоящего раскрытия, являются частью раскрытого в настоящей заявке объекта изобретения.

Изобретение относится к проточным ячейкам и способам их изготовления. Проточная ячейка, содержит несущий каркас, содержащий верхнюю сторону, заднюю сторону и по меньшей мере одну полость, проходящую частично или полностью от верхней стороны по направлению к нижней стороне, причем несущий каркас дополнительно содержит по меньшей мере одну электропроводящую перемычку, проходящую от верхней стороны к нижней стороне; по меньшей мере одно устройство детектирования света, расположенное в пределах указанной по меньшей мере одной полости, содержащее активную зону и верхнюю поверхность, причем указанное по меньшей мере одно устройство детектирования света представляет собой по меньшей мере одно твердотельное устройство детектирования света, включающее в себя базовую пластину, схему устройства, электрически соединенную с множеством светочувствительных элементов с возможностью передачи сигналов данных по результатам детектирования фотонов указанным множеством светочувствительных элементов, и множество световодов, соответствующее множеству светочувствительных элементов; несущий материал, расположенный в пределах указанной по меньшей мере одной полости между несущим каркасом и границей указанного по меньшей мере одного устройства детектирования света, соединяющий друг с другом несущий каркас и это по меньшей мере одно устройство детектирования света; и крышку, проходящую поверх указанного по меньшей мере одного устройства детектирования света и соединенную с верхней стороной несущего каркаса по границе указанного по меньшей мере одного устройства детектирования света, причем крышка и по меньшей мере верхняя поверхность указанного по меньшей мере одного устройства детектирования света образуют между собой канал потока, причем указанная схема устройства указанного по меньшей мере одного твердотельного устройства детектирования света электрически соединена с указанной по меньшей мере одной электропроводящей перемычкой у верхней стороны несущего каркаса, при этом проточная ячейка дополнительно содержит электрические контакты, по меньшей мере частично расположенные вдоль задней стороны несущего каркаса и электрически соединенные с указанной по меньшей мере одной электропроводящей перемычкой. Техническим результатом является увеличение активной зоны биорсенсора. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 35 ил.

1. Проточная ячейка, содержащая:

несущий каркас, содержащий верхнюю сторону, заднюю сторону и по меньшей мере одну полость, проходящую частично или полностью от верхней стороны по направлению к нижней стороне, причем несущий каркас дополнительно содержит по меньшей мере одну электропроводящую перемычку, проходящую от верхней стороны к нижней стороне;

по меньшей мере одно устройство детектирования света, расположенное в пределах указанной по меньшей мере одной полости, содержащее активную зону и верхнюю поверхность, причем указанное по меньшей мере одно устройство детектирования света представляет собой по меньшей мере одно твердотельное устройство детектирования света, включающее в себя базовую пластину, схему устройства, электрически соединенную со множеством светочувствительных элементов с возможностью передачи сигналов данных по результатам детектирования фотонов указанным множеством светочувствительных элементов, и множество световодов, соответствующее множеству светочувствительных элементов;

несущий материал, расположенный в пределах указанной по меньшей мере одной полости между несущим каркасом и границей указанного по меньшей мере одного устройства детектирования света, соединяющий друг с другом несущий каркас и это по меньшей мере одно устройство детектирования света;

и крышку, проходящую поверх указанного по меньшей мере одного устройства детектирования света и соединенную с верхней стороной несущего каркаса по границе указанного по меньшей мере одного устройства детектирования света,

причем крышка и по меньшей мере верхняя поверхность указанного по меньшей мере одного устройства детектирования света образуют между собой канал потока,

причем указанная схема устройства указанного по меньшей мере одного твердотельного устройства детектирования света электрически соединена с указанной по меньшей мере одной электропроводящей перемычкой у верхней стороны несущего каркаса,

при этом проточная ячейка дополнительно содержит электрические контакты, по меньшей мере частично расположенные вдоль задней стороны несущего каркаса и электрически соединенные с указанной по меньшей мере одной электропроводящей перемычкой.

2. Проточная ячейка по п. 1, в которой крышка опосредованно соединена с верхней стороной несущего каркаса.

3. Проточная ячейка по п. 1, в которой указанная по меньшей мере одна полость представляет собой полость с расположенным в ней множеством устройств детектирования света.

4. Проточная ячейка по п. 3, в которой множество устройств детектирования света включает в себя отдельные разнесенные устройства детектирования света, причем несущий материал также проходит между соседними устройствами детектирования света.

5. Проточная ячейка по п. 3, в которой множество устройств детектирования света включает в себя по меньшей мере два выполненных за одно целое устройства детектирования света, причем несущий материал проходит между несущим каркасом и границей этих по меньшей мере двух выполненных за одно целое устройств детектирования света.

6. Проточная ячейка по п. 1, в которой указанное по меньшей мере одно устройство детектирования света представляет собой множество устройств детектирования света.

7. Проточная ячейка по п. 6, в которой указанная по меньшей мере одна полость представляет собой множество полостей, причем все устройства детектирования света из множества устройств детектирования света расположены в разных полостях несущего каркаса.

8. Проточная ячейка по п. 1, в которой указанная по меньшей мере одна полость проходит через несущий каркас от верхней стороны к нижней стороне, причем схема устройства содержит перемычки, проходящие через базовую пластину.

9. Проточная ячейка по п. 1, в которой указанное по меньшей мере одно устройство детектирования света дополнительно содержит реакционную структуру, расположенную поверх множества световодов, образующую его верхнюю поверхность, причем реакционная структура содержит множество наноразмерных лунок в пределах активной зоны.

10. Проточная ячейка по п. 1, в которой указанное по меньшей мере одно устройство детектирования света содержит по меньшей мере один светочувствительный элемент на основе комплементарных металлооксидных полупроводников (КМОП).

11. Проточная ячейка по п. 1, в которой канал потока проходит поверх всей активной зоны по меньшей мере одного устройства детектирования света.

12. Способ изготовления проточной ячейки, включающий в себя этапы, на которых:

соединяют верхнюю поверхность несущего каркаса и планарную несущую поверхность подложки, при этом несущий каркас содержит по меньшей мере одну полость, проходящую от верхней стороны к его нижней стороне;

располагают по меньшей мере одно устройство детектирования света в пределах по меньшей мере одной полости так, чтобы его верхняя сторона была расположена на планарной несущей поверхности подложки, а краевая часть полости проходила между несущим каркасом и границей по меньшей мере одного устройства детектирования света, при этом указанное по меньшей мере одно устройство детектирования света содержит активную зону и верхнюю поверхность;

наполняют краевую часть полости несущим материалом для соединения друг с другом несущего каркаса и указанного по меньшей мере одного устройства детектирования света;

разъединяют несущий каркас и подложку;

и присоединяют крышку к верхней стороне несущего каркаса по границе по меньшей мере одного устройства детектирования света для образования проточной ячейки, при этом крышка проходит поверх по меньшей мере одного устройства детектирования света и образует канал потока между крышкой и по меньшей мере верхней поверхностью по меньшей мере одного устройства детектирования света.

13. Способ по п. 12, в котором указанное по меньшей мере одно устройство детектирования света представляет собой по меньшей мере одно твердотельное устройство детектирования света, включающее в себя базовую пластину, образующую заднюю сторону, множество светочувствительных элементов, схему устройства, электрически соединенную со светочувствительными элементами с возможностью передачи сигналов данных по результатам детектирования фотонов светочувствительными элементами, и множество световодов, соответствующее множеству светочувствительных элементов, причем несущий каркас дополнительно содержит по меньшей мере одну электропроводящую перемычку, проходящую от верхней стороны к нижней стороне, и дополнительно включающий в себя этап, на котором электрически соединяют схему устройства по меньшей мере одного твердотельного устройства детектирования света с по меньшей мере одной электропроводящей перемычкой у верхней стороны несущего каркаса.

14. Способ по п. 12, в котором указанное по меньшей мере одно устройство детектирования света представляет собой по меньшей мере одно твердотельное устройство детектирования света, включающее в себя базовую пластину, образующую заднюю сторону, множество светочувствительных элементов, схему устройства, электрически соединенную со светочувствительными элементами с возможностью передачи сигналов данных по результатам детектирования фотонов светочувствительными элементами, и множество световодов, соответствующее множеству светочувствительных элементов, причем схема устройства содержит перемычки, проходящие через базовую пластину к ее задней стороне, и дополнительно включающий в себя этап, на котором электрически соединяют контакты, по меньшей мере частично расположенные вдоль задней стороны несущего каркаса, с перемычками у задней стороны базовой пластины.

15. Способ по п. 12, дополнительно включающий в себя этап, на котором формируют реакционную структуру на указанном по меньшей мере одном устройстве детектирования света до того, как присоединить крышку, при этом реакционная структура образует верхнюю поверхность по меньшей мере одного устройства детектирования света и содержит множество наноразмерных лунок в пределах активной зоны.

16. Способ по п. 15, в котором в результате разъединения несущего каркаса и подложки происходит обнажение углубленной верхней стороны несущего материала, проходящего под верхней стороной несущего каркаса и между ней и верхней частью по меньшей мере одного устройства детектирования света, причем реакционная структура проходит поверх углубленной верхней стороны несущего материала и верхней стороны несущего каркаса, причем реакционная структура образует планарную верхнюю поверхность, от которой проходит множество наноразмерных лунок.

17. Способ по п. 12, дополнительно включающий в себя этап, на котором получают указанное по меньшей мере одно устройство детектирования света, причем получение указанного по меньшей мере одного устройства детектирования света включает в себя вырезание по меньшей мере одного светочувствительного элемента на основе комплементарных металлооксидных полупроводников (КМОП) из множества выполненных за одной целое светочувствительных элементов на основе КМОП.

18. Способ изготовления проточной ячейки, включающий в себя этапы, на которых:

наносят первый несущий материал на нижнюю часть по меньшей мере одной полости несущего каркаса, при этом указанная по меньшей мере одна полость проходит только частично через несущий каркас от его верхней стороны в направлении его нижней стороны;

располагают по меньшей мере одно устройство детектирования света в пределах по меньшей мере одной полости и поверх нанесенного первого несущего материала так, чтобы краевая часть указанной по меньшей мере одной полости проходила между несущим каркасом и границей по меньшей мере одного устройства детектирования света, при этом указанное по меньшей мере одно устройство детектирования света содержит активную зону и верхнюю поверхность;

наполняют указанную краевую часть полости вторым несущим материалом;

присоединяют крышку к верхней стороне несущего каркаса по границе по меньшей мере одного устройства детектирования света для образования проточной ячейки, при этом крышка проходит поверх по меньшей мере одного устройства детектирования света и образует канал потока между крышкой и по меньшей мере верхней поверхностью по меньшей мере одного устройства детектирования света;

и разрезают несущий каркас.

19. Способ по п. 18, в котором канал потока проходит поверх всей активной зоны по меньшей мере одного устройства детектирования света.