生物测定衬底以及用于生产该衬底的方法和设备.pdf

本发明提供一种适合于检测至少一种样本流体中的至少一种分析物的生物测定衬底。该衬底包括能够每个都具体地结合至少一种目标分析物的一个或者多个捕获探针并且还包括可以检测至少部分捕获探针的状态的验证装置。本发明也涉及一种用于生产生物测定衬底的方法和设备和一种用于使用该衬底来检查分析物流体的方法。

1.  一种适合于检测至少一种样本流体中的至少一种分析物的生物测定衬底，所述衬底包括能够每个都特定地结合至少一种目标分析物的一个或者多个捕获探针，其中所述生物测定衬底还包括可以检测至少部分所述捕获探针的状态的验证装置。

2.  根据权利要求1所述的生物测定衬底，其中所述捕获探针的状态包括它们在所述衬底上的缺失或者存在。

3.  根据权利要求1所述的生物测定衬底，其中所述捕获探针的状态包括它们在所述衬底上的位置。

4.  根据任一前述权利要求所述的生物测定衬底，其中所述验证装置包括集成于电路中的流体传感器以及用于将所述流体传感器信号发送到信号处理装置的交互装置，其中所述流体传感器能够与捕获探针交互。

5.  根据权利要求4所述的生物测定衬底，其中所述交互装置包括电连接。

6.  根据权利要求4所述的生物测定衬底，其中所述交互装置包括RF发射机和天线，而所述信号处理装置包括RF读出装置。

7.  根据任一前述权利要求所述的生物测定衬底，其中所述流体传感器检测所述电路的阻抗和/或电容的改变。

8.  根据任一前述权利要求所述的生物测定衬底，其中所述生物测定衬底还包括复用装置以便能够检测源于所述验证装置的信号以及检测样本流体中的至少一种分析物。

9.  根据权利要求6所述的生物测定衬底，其中所述生物测定衬底还包括复用装置以便能够检测源于所述验证装置的信号以及检测样本流体中的至少一种分析物。

10.  一种喷墨设备(10)，用于通过将多个捕获探针(23，23a，23b)释放到生物测定衬底(40)上来生产所述衬底(40)，所述衬底(40)包括可以检测至少部分所述捕获探针的状态的验证装置，其中所述设备(10)还包括用于读取源于所述验证装置的信号的读取装置。

11.  根据权利要求10所述的喷墨设备，其中所述设备还包括：控制装置，用于基于对所述源于所述验证装置的信号的读取来调节多个捕获探针(23，23a，23b)到所述衬底(40)上的释放。

12.  根据权利要求10或者11所述的喷墨设备，其中所述验证装置包括集成于电路中的流体传感器以及用于将所述流体传感器信号发送到所述信号处理装置的交互装置，其中所述流体传感器能够与捕获探针交互，并且其中所述信号处理装置包括所述印刷机控制装置。

13.  根据权利要求10-12中的任一权利要求所述的喷墨设备，其中所述交互装置包括电连接。

14.  根据权利要求10-12中的任一权利要求所述的喷墨设备，其中所述交互装置包括RF发射机和天线，而所述信号处理装置包括RF读出装置。

15.  一种用于生产生物测定衬底的方法，其中多个捕获探针(23，23a，23b)释放到所述衬底(40)上，并且其中至少部分所述捕获探针的状态由存在于所述衬底中的验证装置来验证。

16.  根据权利要求15所述的方法，其中所述源于所述验证装置的信号由读取装置读取，该读出随后用来控制多个捕获探针(23，23a，23b)到所述衬底(40)上的释放。

17.  根据权利要求15或者16所述的方法，其中所述捕获探针包括生化反应物和/或寡核苷酸和/或多肽和/或蛋白质和/或者细胞和/或RNA/PNA/LNA(的部分)。

18.  一种检查如人类血液或者组织样本之类的分析物流体来检查某些细菌、病毒和/或真菌的存在的方法，其中强使所述分析物流体流过根据权利要求1-9中的任一权利要求所述的衬底或者在所述衬底上方流动。

19.  一种硅衬底，其中的一部分包括用于检测小滴的着落位置的集成电路，并且其中的一部分包括用于具有分析物的流体流过的孔。

生物测定衬底以及用于生产该衬底的方法和设备
技术领域
本发明涉及相对于某些分析物来分析生物样本流体的领域，并且具体地涉及一种适合于检测生物样本流体中的至少一种分析物的生物测定衬底。具体而言，本发明允许一种对生物样本流体的准确和高效分析。本发明还涉及一种用于通过将多个物质沉积到衬底上来产生生物测定衬底的方法和一种可通过该方法来获得的生物测定衬底。本发明也涉及一种用于相对于存在于样本流体中的一种或者多种分析物分子来分析样本流体的方法。分析物可以包括能够与衬底上的捕获探针相结合的任何化合物，该化合物包括目标生物化合物、蛋白质、DNA等。该方法可以用于分子诊断测试，例如用于测量传染病病原和抗病基因的存在。
背景技术
在生物测定中使用了衬底上的捕获探针阵列以例如用来检查诸如人类血液或者组织样本之类的分析物生物流体以检查某些细菌、病毒和/或真菌的存在和/或浓度。捕获探针具有针对预定指示因子(如蛋白质、DNA或者RNA序列)的选择性结合能力。在微阵列技术中，例如通过印刷在生物传感器固体衬底的特定位置处固定一组特定捕获探针，其中这样选择每个捕获探针以便与一种特定目标生物化合物具体地交互(例如在DNA微阵列的情况下的杂交)。适当的探针可以包括含有具体指示因子的生物流体，例如具体DNA序列和/或抗体的溶液。在已经例如通过使用喷墨设备在衬底上印刷捕获探针来为衬底提供它们之后，强使分析物流体流过衬底或者在衬底上方流动。为了能够可视化指示因子在分析物流体中的存在，可以例如为分析物流体的分子提供荧光和/或磁标记。在ELISA(酶链接的免疫吸附剂测定)情况下，将酶而不是无线电标记附着到第二抗体。然后通过这个酶的催化作用来形成强染色或者荧光化合物。分析物流体中的(加标记)分子粘附到衬底中的对于所考虑的分子具有结合能力的那些捕获探针。这至少在使用荧光标记时，在特定因子粘附到的点位上结果导致可检测的荧光。通常通过光源的照射来读取捕获的分子，并且例如借助CCD相机来记录荧光图案。所记录的图案是一种细菌或者一组细菌的存在特征。通过为捕获探针提供针对不同因子的特异性，阵列可以用来同时为各种不同因子进行测定。使用这样的阵列使得能够在单次运行中进行针对大量因子的分析物流体的高吞吐量筛选。
当分子结合(或者在DNA链的情况下为杂交)不充分时，某些指示因子可能被遗漏和/或荧光图案可能不可清晰地辨别和/或可能在一些其它意义上是欠缺的。这当然是不希望的。不充分性可能由于印刷工艺中的不规则，例如在捕获探针尚未印刷于正确位置或者甚至更糟地根本没有被印刷时。因此提高印刷可靠性，即更好地保证在喷墨印刷期间捕获探针小滴着落在衬底上的正确位置和/或完全地生成捕获探针小滴至关重要。在本领域中已经提出若干措施以保证这一点，例如相机和频闪仪已经用来监视衬底上的捕获探针印刷和位置。虽然这是一种可行解决方案，但是需要一种生物测定衬底以及一种更简易而又更可靠的用于生产此类生物测定衬底的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有提高的可靠性的、包括用于PCR和/或电泳的衬底在内的生物测定衬底。本发明的又一目的在于提供一种通过将多种物质沉积到这样的衬底上来生产所述衬底的方法。本发明的又一目的在于提供一种能够将多种物质沉积到这样的衬底上的用于生产所述衬底的设备。本发明的另一目的在于提供一种检查诸如人类血液或者组织样本之类的分析物流体以检查某些细菌、病毒和/或病毒的存在的方法，该方法产生改进的分析。
上述目的通过一种适合于检测至少一种样本流体中的至少一种分析物的生物测定衬底来实现，该衬底包括能够每个都特定结合至少一种目标分析物的一个或者多个捕获探针，其中该生物测定衬底还包括可以检测至少部分捕获探针的状态的验证装置。广而言之，通过提供具有并入于其中的验证装置(用以验证捕获探针是否已经正确地印刷于衬底上)的衬底来提供一种比迄今为止的已知解决方案简易得多而又更准确的解决方案以便确保使用生物测定衬底的可靠生物分析。本发明的另一优点在于用于生产生物测定衬底的喷墨设备无需配备有外围设备，比如相机和频闪仪。
在本申请的上下文中，术语“捕获探针的状态”应当解释为包括多个本征性质(如它们的体积、质量、温度、密度、粘度、组成、其中气泡的存在)以及外在性质(比如它们在印刷期间在衬底上着落的位置)。根据本发明，在衬底中并入的验证装置能够生成指示捕获探针的一些性质并且按照一个或者多个适当参数来测量的信号。如果捕获探针的状态或者印刷工艺确实大体上出现改变，则一个或者多个测量参数也将改变。例如通过向测量参数赋予限制值，区分喷墨设备的并且因而区分印刷工艺的正确和不正确运转现在变得可能。限制值区别正确和不正确操作。
在根据本发明的生物测定衬底的优选实施例中，验证装置能够检测至少部分捕获探针在衬底上的缺失或者存在。生物测定衬底的另一优选实施例的特征在于验证装置能够检测至少部分捕获探针在衬底上的位置。确保捕获探针实际上在具体位置印刷到衬底上至关重要。这在将衬底用于所谓竞争性、抑制性或者置换类型的生物测试测定时尤其重要。在这样的测定中，分析物(或者包含分析物的化合物)固定于传感器衬底表面上。存在于生物测试流体中的自由分析物然后将与固定的分析物竞争以试图结合到标记抗体。当生物测试流体不含目标分子时，大量抗体将接合到传感器表面，由此产生高强度的信号。当生物测试流体包含目标分子时，较少(或者没有)抗体将结合到传感器表面并且信号为低。在这样的竞争性测定的情况下，捕获探针小滴在衬底上的非既定缺失将导致假阳性(false positive)，这是因为在该位置缺乏生物活性层。没有出现结合从而导致低(零)强度的信号。这错误地解释为目标分子在流体中的高浓度。
根据本发明的另一优选生物测定衬底的特征在于，验证装置包括在电路中集成的流体传感器以及用于将流体传感器信号发送到信号处理装置的交互装置，其中流体传感器能够与捕获探针交互。这样的流体传感器本身为已知的，但是与用于生物测试阵列的衬底无关。流体传感器位于使得它可以与具体捕获探针交互这样的位置处。这个位置优选地与所述捕获探针着落到衬底上的既定位置重合。当捕获探针正确地命中既定位置时，这将由流体传感器登记，该流体传感器将相应地生成信号。尽管有许多其它可能可为本领域技术人员所用，但是优选地，流体传感器检测电路中的阻抗和/或电容的变化。当捕获探针没有正确地命中既定位置时，这也将由流体传感器例如通过不生成信号或者通过生成另一信号来登记。
衬底中优选包括流体传感器的验证装置可以用本领域已知的所有方式来与环境交互，例如可以与环境交换电信号。在优选实施例中，生物测定衬底的特征在于交互装置包括电连接。在印刷探测器到衬底上的印刷期间，必须为包含一个或者多个流体传感器的集成电路供电。另外，来自一个或者多个流体传感器的读出信号必须可为印刷机的控制电子器件所用，或者在捕获探针小滴的生成受干扰时或者在特定捕获探针小滴的印刷位置偏离它的既定位置时、至少为印刷机的操作者提供警告。在这个实施例中，电力供应和信号读出通过在印刷工艺期间电接触流体传感器来保证。这可以例如通过提供利用电子接触在印刷期间保持衬底的托盘来实现。
在另一特别优选的实施例中，生物测定衬底包括形式为具有RF(射频)天线的RF发射机的交互装置和形式为RF读出装置的信号处理装置。验证装置电路在这个无线实施例中由外部RF场供电并且优选地通过同一RF场来读出。衬底的RF电子器件将传感器信号发射到优选地包括印刷机控制装置的信号处理装置。这个实施例具有不出现电接触问题(污垢、磨损等)的附加优点。另外，仅一个RF读出设备就是充分的并且可以例如定位于可印刷衬底以下。与之对照，有线解决方案需要用于托盘中的每个位置的电接触。
一种特别优选的生物测定衬底还包括复用装置以便能够检测源于验证装置的信号以及检测样本流体中的至少一种分析物。甚至更优选的一种生物测定衬底包括形式为具有RF天线的RF发射机的交互装置和形式为RF读出装置的信号处理装置，并且还包括复用装置以便能够检测源于验证装置的信号以及检测样本流体中的至少一种分析物。RF读出电路和天线在这个优选实施例中也可以用来在传感器在完成的生物测定盒中的实际使用期间发送实际生物传感器信号。流体和生物传感器在RF电路的输入处的内部复用是一种用以实现这一点的适当方式。
根据本发明，还提供一种用于生产这样的生物测定衬底的方法。在该方法中，将多个捕获探针释放到衬底上，其中至少部分捕获探针的状态由存在于衬底中的验证装置验证。在一种优选方法中，源于验证装置的信号由读取装置读取，该读出随后用来控制多个捕获探针到衬底上的释放。该方法的优点已经在生物测定衬底的上下文中说明了，因此这里将不赘述。
本发明还提供一种用于生产这样的生物测定衬底的设备并且特别是喷墨设备。根据本发明的喷墨设备包括用以读取源于验证装置的信号的读取装置，该验证装置并入于待印刷的衬底中并且能够检测至少部分捕获探针的状态。一种优选喷墨设备还包括：控制装置，用于基于对源于验证装置的信号的读取来调节多个捕获探针到衬底上的释放。
喷墨印刷机的其它优选实施例包括一种设备，其中验证装置包括集成于电路中的流体传感器以及用于将流体传感器信号发送到信号处理装置的交互装置，其中流体传感器能够与捕获探测器交互，并且其中信号处理装置包括印刷机控制装置。又一优选实施例包括喷墨设备，其中交互装置包括电连接、更优选为RF发射机和天线，而信号处理装置包括RF读出装置。
本发明也提供一种用于检查诸如人类血液或者组织样本之类的分析物流体来检查某些细菌、病毒和/或真菌的存在的方法。在该方法中，强使分析物流体流过根据本发明的衬底或者在该衬底上方流动。当衬底材料为多孔时流过是有可能的。样本流体流过生物测定衬底或者在生物测定衬底的表面上方流动(即从下表面到上表面或者相反的流动和/或通过从衬底上的第一位置到另一位置的横向流动)的自由和/或强行流动的结果是目标生物化合物的结合。为了增加结合机会，可以将流过或者上方流动重复数次。
如这里所用并且除非另有指明，术语《微阵列测定》表示如下测定，其中被怀疑包含目标生物化合物的样本流体、优选为生物流体样本(可选地包含悬置于其中的少量固体或者胶体粒子)接触如下的生物传感器固体衬底(即在该衬底上方流动或者流过该衬底)，该衬底包含在其表面上的多个分立和隔离区域，每个所述区域都具有向其施加的一个或者多个探针，并且根据各个探针与目标生物化合物特定结合的能力来选择各个探针。注意并非沉积于衬底上的每种流体都需要是探针、即具有与特定分析物结合的能力。测定也可以包括诸如用于校准目的的流体、网格标志等之类的其它流体。这样的流体可以已经包括标记。
如这里所用并且除非另有指明，术语《分析物》或者《目标生物化合物》表示固定为分析目标或者点的生物分子化合物。它包括生物分子化合物，比如但不限于核酸和有关化合物(例如DNA、RNA、寡核苷酸或者其相似物、PCR产物、基因DNA、细菌人造染色体、质粒等)、蛋白质和有关化合物(例如多肽、肽、单克隆或者多克隆抗体、可溶或者束缚受体、转录因子等)、抗原、配位体、半抗原、碳水化合物和有关化合物(例如多醣、寡糖等)、比如膜片段之类的细胞片段、细胞器官、完整细胞、细菌、病毒、原生动物等。
如这里所用并且除非另有指明，术语《捕获探针》表示如下生物试剂，该生物试剂能够在放置于存在《目标生物化合物》时或者与之反应时与所述目标生物化合物或者《分析物》具体地结合，并且用来检测所述目标生物化合物的存在。探针包括生物分子化合物，比如但不限于核酸和有关化合物(例如DNA、RNA、寡核苷酸或者其相似物、PCR产物、基因DNA、细菌人造染色体、质粒等)、蛋白质和有关化合物(例如多肽、单克隆抗体、受体、转录因子等)、抗原、配位体、半抗原、碳水化合物和有关化合物(例如多醣、寡糖等)、细胞器官、完整细胞等。探针也可以包括目标化合物与之结合的具体材料，比如某些生物聚合物。
如这里所用并且除非另有指明，术语《标记》表示如下生物或者化学试剂，该生物或者化学试剂具有可由适当装置检测的至少一个物理性质(比如但不限于放射性、光学性质、磁性质)以便使得能够确定它的空间位置和/或可检测的物理性质的强度，该标记比如是但不限于发光分子(例如荧光剂、磷光剂、化学发光剂、场致发光剂、生物发光剂等)、染色分子、在反应时产生颜色的分子、酶、磁珠、放射性同位素、具体可结合的配位体、可通过声波共振来检测的微泡等。
根据通过示例来说明本发明原理的、与附图相结合的下文所述的一个或者多个实施例，本发明的这些和其它方面将变得清楚并得到阐明。
附图说明
在附图中：
图1示意地说明了通过将捕获探针印刷到根据本发明的衬底上可获得的生物测试阵列；
图2示意地说明了具有根据本发明的衬底的生物测定设备的部分截面图；
图3示意地说明了具有根据本发明的衬底的另一实施例的生物测定设备的部分截面图；以及
图4示意地说明了根据本发明的衬底的又一实施例的顶视图。
具体实施例
将参照特定实施例并且参照某些附图来描述本发明，但是本发明不限于此且仅由权利要求书限定。在权利要求书中的任何参考标号不应理解为限制范围。所述附图仅为示意性而非限制性的。在附图中，一些元件的尺寸出于示例目的可以放大并且未按比例绘制。当在本说明书和权利要求书中使用词语“包括”时，它并不排除其它元件或者步骤。除非另有指明，当在指代单数名词时使用不定冠词或者定冠词如“一”、“一个”和“该”时，这包括多个该名词。
另外，在说明书和在权利要求书中的用词第一、第二和第三等用于区分相似单元而未必描述次序或者时间顺序。应当理解的是，这样使用的用词在适当境况之下可互换并且这里所述的本发明实施例能够按照与这里描述或者说明的次序不同的次序来操作。
图1示出了通过在如膜或者传感器表面之类的衬底(3)上沉积(优选地通过喷墨印刷)多个捕获探针点位(2)而获得的生物测试阵列(1)。根据本发明的方法，衬底(3)包括验证装置，该装置可以检测至少部分捕获探针的状态、特别是它们在衬底上的缺失或者存在和/或它们在衬底上的位置。在所示例子中，测试阵列(1)由128个点位(2)的图案覆盖，这些点位包括以预定图案印刷的43个不同生物流体。对点位(2)进行编号，并且每个编号代表唯一基因序列或者包含参考材料。要注意到，基因序列在多个相互远离的位置上在阵列(1)中以多个副本出现。衬底(3)装配到支撑结构或者托盘(4)上并且放置于盒(5)中。通过强使分析物流体流过多孔衬底或者在传感器表面上方流动，来分析该流体以分析某些细菌、病毒和/或真菌的存在。样本流体流过生物测定衬底或者在生物测定衬底的表面上方流动(即从下表面到上表面或者相反流过和/或通过从衬底上的第一位置到另一位置的横向流动)的自由和/或强行流动使分析物流体与捕获探针接触，这允许目标生物化合物与这些能够与它结合的捕获探针相结合。具体而言，使包含作为不同细菌NDA的特征的不同基因序列的样本流体(比如PCR产物)与包括点位(2)阵列的衬底(3)相接触。不同DNA类型(基因序列)粘附到不同的印刷捕获探针。在图1中所示实施例中，可视化不同点位。编号1至18代表9种不同病原和9种对应抗原。为求测量的可靠性，可以在膜(3)的四个不同象限(11，12，13，14)中印刷相同生物选择捕获材料。在每个象限(11，12，13，14)中，编号相同的点位具有不同邻居点位，从而防止由于来自相邻点位(2)的过度曝光而检测不到强度较低的点位(2)。可以在膜(3)上印刷强度校准点位(R1至R10)以及在膜拐角中的四个点位(D)用于膜(3)上方的强度校准分布。也印刷PCR控制点位(P1，P2)以借助PCR来验证恰当DNA放大。
应当根据探针与被怀疑存在于待分析的样本中的目标生物化合物或者与所述目标生物化合物的相关变体的亲合性来适当地选择用于本发明的探针。例如如果目标生物化合物是DNA，则探针可以是但不限于合成寡核苷酸、其相似物或者特定抗体。目标生物化合物的适当变体的非限制例子是生物素取代的目标生物化合物，在该情况下探针可以承载抗生物素蛋白功能。在测定点位之后，由于衬底(例如膜)的固有或者后天(例如经由活化)性质自发地或者通过附加的物理处理步骤(比如但不限于例如通过干燥、加热、温度处理步骤或者暴露于光源如UV来进行的交联)，探针变得固定到衬底材料(3)的表面上。
参照图2，示出了衬底托盘4的部分。托盘(4)定位于仅示出其印刷头(7)的喷墨设备中。印刷头(7)发射将在根据本发明的生物测定衬底(3)上沉积的捕获探针小滴(6)。除了用于检测标记分子存在的常见磁(或者光学)传感器(未示出)之外，衬底(3)还包括在具有检测电子器件(9)的电路中集成的、形式为流体传感器(8)的验证装置。优选地，传感器(8)是组合式流体/标记分子传感器。传感器(8)检测小滴(7)着落在传感器(8)上。在所示实施例中，衬底(3)通过形式为电连接(20)和(21)的交互装置来与环境交互。这些电连接(20，21)确保流体传感器信号可以发送到信号处理装置(30，未示出)。衬底(3)可以附着到具有适当接线(23)的柔性箔(22)。包括传感器芯片(3)的柔性箔(22)放置于通常可以容纳多达数百个这些箔的托盘(4)中。托盘(4)插入于喷墨印刷设备中。每个托盘位置具有数个接触管脚(21)，这些管脚将流体传感器连接到印刷机控制单元(30，未示出)或者进一步处理流体传感器信号的一些其它后端处理器。
参照图3，示出了本发明的另一实施例。在无线实施例中，传感器芯片包括印刷检测电路(9)和包括RF发射机/天线/电子器件的交互装置(25)，该交互装置用以将传感器信号发送到形式为RF读出装置的信号处理装置(26)。RF读出装置将流体传感器连接到印刷机控制器单元(30，未示出)或者进一步处理流体传感器信号的一些其它后端处理器。衬底(3)并且特别是印刷验证电路(9)在这个实施例中由RF场供电和读出。这个实施例不仅避免电接触的问题(污垢、磨损等)而且可选地需要仅一个RF读出设备(26)用于数个衬底(3)。在特别优选的实施例中，RF读出电路和天线(25)也可以用来在传感器在完成的盒中的实际使用期间发送实际生物传感器信号。生物测定衬底(30)至此优选地包括复用装置(未示出)以便能够检测源于验证装置的信号以及检测样本流体中的至少一种分析物。
参照图4，示出了流体传感器(8)的优选实施例。传感器(8)为平面式并且与可以例如是磁传感器和/或光学传感器的生物传感器相组合。传感器(8)嵌入于硅衬底上以集成电路形式的衬底(3)中。集成电路(3)的顶层可以包括金层(31)以有助于将生物材料结合到衬底(3)表面上。在另一实施例中，硅衬底中的一部分容纳为了检测着落的一个或者多个小滴而需要的流体传感器的集成电路，将硅衬底的另一部分制成多孔以便允许具有分析物的流体流过。在所示实施例中，在数个象限(31a，31b，31c，31d)中图案化金层以便例如制成用于电容传感器的不同接触。在着落处旁边，形式为四个象限的图案允许测量捕获探针小滴(6)要在衬底(3)上沉积的确切位置。以这个方式，如图4所示，可以在实际小滴位置与既定小滴位置(32)之间进行比较。该测量例如涉及到测量A-B、B-C、C-D和D-A之间的电容。相对测量结果然后指示小滴(6)在衬底(3)表面上的实际位置。然而，给出关于小滴位置的信息的其它检测器配置也是可能的。代替测量电容的是，也可以测量电阻。
尽管已经参照特定实施例并且参照某些附图和前文描述来说明和描述了本发明，但是将认为这样的说明和描述为说明性或者举例性而不是限制性的。本发明不限于所描述的实施例。相反，根据本发明的喷墨印刷机可以用于小滴到膜上的任何精确放置。也可以考虑小滴放置装置，比如蘸水笔除污器。其特别适合于生产用于分子诊断的生物传感器。诊断包括用于现场测试和用于中央实验室中的诊断的、对如血液、尿液、肠流体或者唾液之类的复杂生物混合物中的蛋白质和核酸的快速和灵敏检测。其它应用在医疗(用于心脏病学、传染疾病和肿瘤学的DNA/蛋白质诊断)、食品和环境诊断中。