[发明专利]微流体阀

说明书

在一个示例性实施方式中，一种控制微流体阀的方法包括以第一频次触发第一惯性泵并以第二频次触发第二惯性泵，以在微流体阀内造成第一流体流动模式。所述方法还包括调整所述第一频次和所述第二频次中的至少一个，以将所述第一流体流动模式改变为第二流体流动模式。

背景技术

微流体设备以流体输送通道提供小型化环境，该流体输送通道能够实现例如可从几微升至几飞升(10^-6-10^-15升)范围的非常小的流体样本体积的控制和操作。这种设备例如可用于医疗诊断、DNA取证、和“芯片实验室”化学分析中，并且其可使用诸如光刻的普通的微细加工技术来被制造。

流体系统中的阀被用于在特定方向上最小化或消除流体的流动。微流体系统中的阀通常需要特殊的材料，该材料具有有限的材料相容性，并且可能是昂贵的和/或难以制造的。微流体系统中的阀通常包括移动部分，这降低了其可靠性。

附图说明

现在将参考附图描述示例，其中：

图1示出使用惯性泵以控制通过微流体通道的流体流动的微流体阀的示例；

图2A-2F例示微流体阀的示例性实施例的示例性运转方式，其中惯性泵包括气泡泵；

图3例示示出在微流体阀的三个惯性泵之中发生的惯性泵触发的示例的图表；

图4示出通过微流体阀的流体流动的示例性进程或模式，其与图3中所示的惯性泵触发对应；

图5例示示出在微流体阀的三个惯性泵之中发生的惯性泵触发的另一示例的图表；

图6示出通过微流体阀的流体流动的示例性进程或模式，其与图5中所示的惯性泵触发对应；

图7和图8例示微流体阀的另外的示例，其以关于图1-6中的三通道微流体阀所描述的相同原理运转；

图9示出能够以不同的顺序和相对于彼此不同的触发频次的可调节比率选择性地致动惯性泵以控制通过微流体阀的流体流动的致动器的示例；

图10和图11示出例示使用惯性泵的频次控制以控制通过微流体通道的流体流动的关于微流体阀的示例性方法的流程图。

在全部附图中，相同的附图标记标示类似的、但不一定相同的元件。

具体实施方式

图1示出微流体阀100的示例。如在此后将描述的，微流体阀使用惯性泵以控制通过储液器或腔室之间的微流体通道的流体的流动。在一些示例中，微流体阀通过以关于彼此不同的频次触发惯性泵而控制流体的流动。因此，惯性泵之间的触发频次比率可被调整以动态地控制阀内流体的流动。调整触发频次的比率可导致通过阀内通道的多种流体流动模式。一般地，与之前的微流体阀相比，微流体阀100的多种实施例提供改进的流体流动控制，包括阀规模(scaling)和减少的压力损失，同时还减少或省去移动部件、增强可靠性并降低成本。

微流体阀100包括三个通道102(例示为通道102-1、102-2、102-3)，具有彼此交汇并且流体联接在流体交汇部106处的第一通道端104(以虚线例示为第一通道端104-1、104-2、104-3)。每个通道102朝向第二通道端108(例示为第二通道端108-1、108-2、108-3)以角度“a”延伸远离通道交汇部106。微流体阀100在通道102的长度“L”相等以及通道102延伸远离交汇部106的角度“a”相等方面是大体统一的。例如，在图1中，对于延伸远离交汇部106的每个通道102的角度“a”可为120°。值得注意的是，虽然所提供的示例一般涉及统一的(即具有统一的通道长度、角度、宽度)微流体阀100，这里讨论的包括使用频次控制的惯性泵/阀来控制通过通道的流体流动的构思等同地适用于具有不相等的通道长度、不相等的角度、不相等的宽度等的非统一的微流体阀。示例中统一的微流体阀100的使用主要是为简化说明和例示的目的。