[发明专利]微流体装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于引导流体样品的流动的微流体装置、引导流体样品的流动的方法，以及制造微流体装置的方法。

背景技术

从美国专利申请US 2004/0051154 A1获知一种微流体装置，其具有分别形成在衬底的上下两部分中的上通道和下通道，其中上下两部分在装配时被周围的一层或多层多孔膜夹在中间。上通道和下通道具有至少一个交叉通道区域，其中膜设置在两通道之间。多孔膜可以具有传感特性，并且可以提供检测设备以测量传感特性的变化。

从US 2004/0051154 A1获知的微流体装置需要两个大小均匀的部分来形成通道。为了得到不同的上通道和下通道，通道必须具有不同的路线，因为上半部分或下半部分形成上通道或下通道的壁中的一个。在通道彼此交叉的位置自动产生间隙，使得流体能够在上通道和下通道之间流动。

发明内容

因此，本发明的目的是提供与公知的微流体装置相比得到改进的微流体装置。

本发明的目的是通过用于引导流体样品的流动的微流体装置来解决的，该装置包括：基板，在两个侧向上延伸并且在垂直方向上具有至少一个全通凹槽；流通单元，至少具有第一和第二流通部位；以及板结构，其中相对于基板的凹槽设置流通单元，以便允许从该设置的一侧通过第一和第二流通部位中的每一个到另一侧的垂直流体流动；并且板结构与流通单元彼此相对设置，以便形成连接通道腔，从而允许从第一流通部位到第二流通部位的横向流体流动。

因此，可以提供多层微流体装置，其中板结构可以大致与流通单元一样小，或者甚至比流通单元还小。连接第一和第二流通部位的连接通道腔在第一垂直位置限定横向通道。如下进一步所述，可以在不同的垂直位置形成第二横向通道。

连接通道腔可以用不同的方式形成，例如利用流通单元或板结构中的凹陷，该凹陷在一侧开口，并且取决于哪一个包括凹陷，通过流通单元或板结构的外侧，从而形成闭合的通道。这可以通过设置外侧以使其覆盖通道而很容易地实现。或者，连接通道腔可以利用流通单元和基板中的每一个中的凹陷，并通过设置这二者使得凹陷相互配合以形成闭合的连接通道腔来形成。此外，可以通过基板中的凹槽的一部分并通过使板结构和流通单元的外侧相配合来形成连接通道腔，其中流通单元和/或板结构可以择一地具有凹陷，该凹陷与基板的凹槽的所述部分相配合以形成闭合的连接通道腔。

微流体器件不是只具有一个流通单元，而是可以在基板上的不同的横向位置处设有多个流通单元。

在本发明的一个实施例中，通过在与板结构相对的基板侧上设置通道结构来形成在连接通道腔以外的不同垂直位置上的另一横向通道层。通道结构可以和基板一样大。应该注意的是，流通单元和板结构比基板小，特别是小得多。实际上对相配合的通道结构和基板中的通道腔的路线的设计没有限制。基板可以具有与通道结构的外侧相配合从而形成闭合的通道腔的凹陷；或者通道结构可以具有与基板的外侧相配合从而形成闭合的通道腔的凹陷；或者基板和通道结构可以都具有相互配合形成闭合的通道腔的凹陷。这里，“闭合的通道腔”不应该排除提供例如注入塞以便例如使用注射器从微流体装置的外部给通道腔注入流体样品。

在本发明的另一个实施例中，微流体器件具有至少一个壁元件，用于防止从第一流通部位到第二流通部位的横向流动。以这种方式，迫使流体流过流通部位，并且流通单元的选择特性可以例如用于防止流体的某些成分流过。壁元件可以是通道结构或基板的一部分，或者基板和通道结构可以各自具有相配合的壁元件。

在本发明的一个实施例中，将流通单元和基板设置成彼此邻接。这允许基板和流通单元的独立制造和容易的装配(例如通过粘合)，而无需对将流通单元设置到其中的凹槽和流通单元本身进行精确的测量。为了允许流体流过流通单元的流通部位，基板具有两个全通凹槽，设置所述凹槽使得它们的相对位置与流通单元的流通部位的相对位置一致。然后，可以将流通单元设置成与基板毗邻，使得流通部位与基板的全通凹槽相一致。

在本发明的另一个实施例中，在板结构中设置有源元件。这种有源元件可以是传感器，其用于测量流体特性(例如温度)或选择性地测量流体的特定成分(例如特定蛋白质)的存在和/或频率。有源元件的另一个例子可以是用于作用于流体从而驱动其流动的驱动器。

在本发明的另一个实施例中，流通单元具有至少一个导电孔(导电的直通连接)，用于提供从流通单元的一侧到另一侧的电连接。以这种方式，可以容易地建立数据处理器件和电源与设置在板结构中的有源元件之间的电连接。

本发明还涉及使用根据权力要求1所述的微流体器件的方法，该方法包括以下步骤：