[发明专利]用于检测流体压力的、带有可位移的图案化层的流体芯片

说明书

技术领域

本发明涉及流体芯片器件和方法。

背景技术

许多技术领域需要压力测量。例如，在US3,985,021，US5,645,684，DE19832681，US7,252,006，WO2007／014336，US7,509,869，WO2011／013111，或者由M.J.Kohl、S.I.Abdel-Khalik、S.M.Jeter、D.L.Sadowski在Sensors and Actuators A(传感器和致动器A)118(2005)第212页到221页上发表的“A microfluidic experimental platform with internal pressure measurements(带有内部压力测量装置的微流体实验平台)”中公开了这样的系统。

在液相色谱分析中也可能需要流体的压力测量。在液相色谱分析中，流体分析物可以被泵送而通过包括能够分离流体分析物的不同组分的材料的柱(column)。这样的材料，所谓的可以包括硅胶的珠子(bead)，可以被填充到可以连接到其它元件(如，控制单元、包括样品和／或缓冲剂的容器)的柱形管中。这样的色谱布置的一部分可以被集成于流体芯片(fluidic chip)器件中。

US2009／238722公开了被配置来处理流体样品的这种流体芯片器件，该流体芯片器件包括：具有用于在压力下引导流体样品的流体导管的基板，和将基板布置在其间的两个加强结构，其中两个加强结构彼此连接以加强基板的耐压性。

对液相色谱系统的操作可能涉及诸如1000巴(bar)或更高的高压的应用。这对于液相色谱系统的正确控制而言可能是一个挑战。

具体实旆方式

本发明的目标是提供即使在高压应用中也可正确控制的高效流体芯片器件。该目标通过独立权利要求来实现。进一步的实施例由从属权利要求示出。

根据本发明的示例性实施例，提供了被配置来处理流体的流体芯片器件，其中流体芯片器件包括彼此层叠的多层和压力检测器，其中这些层中的至少一部分包括栅栏(bar)和用于在压力下引导流体的流体通道的交替序列的图案化区段，该图案化区段被配置为是可响应于压力进行位移的，该压力检测器被配置为通过生成指示压力的值的检测器信号对图案化区段的位移(displacement)作出响应。

根据另一示例性实施例，提供了一种检测指示了流体的压力值的信息(比如，数据)的方法，该流体在被配置来处理流体的流体芯片器件中流动，流体芯片器件包括彼此层叠的多层和至少部分地集成于多层中的压力检测器，其中这些层的至少一部分包括栅栏和流体通道的交替序列的图案化区段，其中该方法包括：响应于由在压力下引导流体通过流体通道而施加的压力来使能图案化区段的位移，以及通过由压力检测器生成指示压力的值的检测器信号来检测图案化区段的位移。

在本申请的上下文中，术语“流体芯片器件”可以具体表示(例如平的和平面的或基本平面的)芯片状的配置，该配置具有执行对于所供应的流体的预定义任务的配设(provision)。

在本申请的上下文中，术语“处理”可以具体表示对流体或者样品执行的任何处理。这可能包括仅仅引导流体样品通过流体芯片器件(例如，当流体芯片器件是连接件(connection piece)时)。然而，也有可能的是处理是诸如(例如，使用色谱柱或电泳分离单元的)样品分离之类的活性过程。

在本申请的上下文中，术语“栅栏和流体通道的交替序列的图案化区段”可以具体表示层的结构化的层部(例如结构化的金属部)，该层具有由各种栅栏区段(在图案化层的、层材料没有被图案化过程移除的位置处)彼此流体地分开的各种流体通道部(在图案化层的、层材料已经被图案化过程移除的位置处)。栅栏区段在此可以表示图案化层的任何材料部而不管其一定的形状。

在本申请的上下文中，术语“可位移的”可以具体表示图案化的区段在其层内并且相对于其它层是自由安装的，从而该图案化的区段将被由流体通道中的承压流体所施加的压力移动。

在本申请的上下文中，术语“检测器信号”可以具体表示检测器的任何输出，该输出可测量作为位移的结果并且以位移的量以及因此以流体压力的量为特征。

在本申请的上下文中，术语“流体”可以具体表示任何液体、任何气体、任何液体和气体的混合物，可选地包括固体颗粒。特别地，液相色谱分析中的分析物不一定是液体，而是能够是溶解的固体或溶解的液体。