微流体设备和用于分析试样的方法技术

用于分析试样的微流体设备(1)，包括至少两个用于试样容纳的流体路径(2,3)和至少一个用于用来测量光的探测单元(4)的检测区域(11)，探测单元被设置用于通过检测区域(11)检测从试样发射到至少两个流体路径(2,3)中的光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微流体设备和用于分析试样的方法本专利技术涉及一种微流体设备和用于分析试样的方法。由DE102011078770A1已知一种微流体设备。该微流体设备特别地包括相互流体地连接的通道。微流体设备特别地适用于运输和分析流体。此外，由文件DE102010031212A1已知由多个材料层构成的多层系统，以及用于制造这样的多层系统的制造方法。由此出发说明根据独立权利要求的特征所述的微流体设备连同方法和系统。通过在各个从属权利要求中提及的特征，所述微流体设备的和所述方法的有利的改进方案和改善方案是可能的。介绍了一种用于分析试样的微流体设备，该微流体设备包括至少两个用于试样容纳的流体路径和至少一个用于用来测量光的探测单元的检测区域，该探测单元被设置用于在检测区域上检测从试样发射到至少两个流体路径中的光。术语“微流体的”这里主要涉及微流体设备的尺寸布置。微流体设备的特征在于，在布置在其中的流体通道和腔室中，下述物理现象是重要的：所述物理现象通常被归入微技术（Mikrotechnik）。例如毛细作用、与流体的表面张力有关的作用(特别地是机械作用)属于所述物理现象。此外例如热泳和电泳的作用也属于所述物理现象。这些现象在微应用流体学中相对于例如重力的作用而言通常占据主导地位。微流体设备的特征还可以在于，其至少部分地利用一层一层的方法来制造并且在层结构的层之间布置有通道。概念“微流体的”也可以通过在设备之内的、用于引导流体的横截面来表征。横截面通常例如在100μm[微米]乘以100μm直至800μm乘以800μm的范围中。微流体设备特别地可以涉及所谓的“芯片上的实验室”。这样的“芯片上的实验室”被确定和设置用于：执行生化过程。这意味着，宏观的实验室的功能性例如被集成到塑料基底中。微流体设备可以例如具有通道、反应腔室、上游的试剂、阀、泵和/或驱动（Aktuation）-、探测-和控制单元。微流体设备可以实现的是，全自动地处理生化过程。由此例如可以执行在液体试样处的测试。这种类型的测试可以例如用于医学中。微流体设备也可以被称为微流体的筒。特别地通过将试样输入到微流体设备中可以在微流体设备中执行生化过程。在此也可以将附加的物质与试样混合，所述附加的物质触发、加速和/或实现生化反应。可以通过探测单元通过如下方式来实现分析：这样地放置微流体设备，使得探测单元可以至少覆盖所述检测区域(也就是说可以特别地接收从检测区域发出的光)。探测单元不是微流体设备的组成部分。微流体设备特别地可以不依赖于探测单元地被填充试样。微流体设备示例性地借助于分子诊断的探测方法来说明。微流体设备的其它应用领域可以例如在免疫学或临床化学的领域中。微流体设备特别地可以用于体外诊断学。微流体设备优选地特别地被设置和确定用于：分析核酸。这可以特别地包括DNA的分析。微流体设备特别地可以简化多个、特别地不同的分析-和/或探测方法的执行。微流体设备特别地可以实现的是，可以同时(或顺序地)和/或以组合的方式执行多种分析-和/或探测方法。特别地可以在微流体设备的不同区域中或在流体路径的不同区域中执行不同的分析-和/或探测方法。微流体设备被设置和确定用于：将试样容纳在流体路径中。在此可以将试样划分到多个流体路径上。备选地可以在不同的流体路径中分离地容纳多个不同的试样。微流体设备优选地包括微流体网络(该微流体网络特别地由流体路径所形成)。特别优选地，微流体网络高度集成地来实施。这意味着，在小的空间上实现大的功能性。微流体设备优选地包括泵、阀和控制设备，该微流体设备被确定和设置用于：在流体路径中和/或通过流体路径输送试样。微流体设备特别地可以通过阀的不同的调整来用于不同的应用。流体路径优选地至少基本上彼此分离。这意味着，在各个流体路径中的液体和其它物质至少直至各个期望的交接区还没有相互触碰和/或相互混合，在所述接口处明确地期望、并且目标明确地引起掺拌。例如可以将多个流体路径在共同的反应腔室中聚集在一起(那么共同的反应腔室由此是在各个流体路径之间的交接区)。在这种情况下，流体路径除了到该共同的反应腔室中的开口之外彼此分离。流体路径也可以完全地彼此分离。在这种情况下，在不同的流体路径之间不存在交接区。流体路径此外优选地彼此热分离，使得试样(部分)在不同的流体路径中可以具有不同的温度。优选地，各个流体路径的温度可以各自地调整。同样优选的是，在流体路径之间设置辐射屏障。由此可以特别地实现的是，外部的辐射(例如为了激励目的)可以被耦合进入到流体路径上或者局部地受限制地耦合进入。探测单元优选地包括传感器、特别是光学传感器。光学传感器优选地被设置用于：探测电磁辐射(特别是光)并且转变成电子信号。优选地，探测单元被设置用于执行时间-和位置分辨的测量并且生成时间-和位置分辨的测量信号。此外，探测单元优选地包括：用于电子地处理所接收的信号的信号处理单元、以及用于可视地展示所接收和处理了的信号的信号再现单元。信号处理单元优选地实施成计算机(特别地具有计算机处理器)。信号再现单元优选地包括屏幕。备选地优选的是，探测单元仅仅具有一接口，所述接口输出电子信号，所述电子信号适合并且确定用于：通过信号处理单元来处理并且接着通过信号再现单元来展示。计算机例如可以联接到所述接口处。探测单元优选地被设置用于：特别是尤其好地探测这样的波长的光，该光由在微流体设备中的试样发射或者可以预期的是，当利用试样执行一种确定的研究方法时，在微流体设备中被研究的试样就典型地发射该光。所述光可以特别地涉及具有在150至900nm[纳米]的范围中的、特别是在300至700nm的范围中的波长的电磁波。特别地，所述光可以涉及(对于人类而言)可见的光。光可以由于生化过程而从试样发出。试样也可以通过生化过程至少部分地转化成可以发射光的物质。此外，也可以通过生化过程释放能够发射光的物质。光可以特别地由于荧光被发射。优选地，微流体设备如此地设置，使得对于试样或通过生化过程形成的或释放的物质的外部的激励是可能的。由此可以特别地强烈地激励且特别地良好地测量荧光。生化过程特别地可以涉及这样的过程：该过程通常被执行用于分析核酸(或DNA)。特别地被考虑作为分析方法的是：(实时)放大、熔化曲线分析和微阵列分析。“放大”特别地可以理解成DNA通过酶(例如聚合酶)的扩增。在这种情况下可以释放荧光物质。通过测量发出荧光的光可以获取扩增的程度。也就是说，光强度和/或光信号的空间上的延伸范围可以提供关于DNA的扩增程度的情况说明。优选地特别地在试样的整个延伸范围上检测整体的由试样发射的光。备选地可以观察试样的代表性的片段。“代表性的”意味着，仅仅测量试样的一部分被测量，其中，所测量到的值可以换算到整个试样上。在试样的代表性的片段中，对于非缩放的特性所测量到的值优选地相应于整个试样的平均值。非缩放的特性、例如密度不取决于被观察的试样的量。此外，缩放的特性(例如质量)在试样的代表性的片段处所测量到的值相应于所述片段在整个试样上的比例地小于该特性的对于整个试样能够测量的值。如果实时地测量光，那么放大也可以被称为实时放大。通过实时放大可以检测放大的时间上的变化曲线。特别地可以借助于(实时)放大来检测DNA的定量的扩增程度。实时放大可以例如涉及所谓的“实时聚合酶链式反应(r本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于分析试样的微流体设备(1)，包括至少两个用于试样容纳的流体路径(2,3)和至少一个用于用来测量光的探测单元(4)的检测区域(11)，所述探测单元被设置用于：通过所述检测区域(11)检测从试样发射到至少两个流体路径(2,3)中的光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.10 DE 102016222035.71.用于分析试样的微流体设备(1)，包括至少两个用于试样容纳的流体路径(2,3)和至少一个用于用来测量光的探测单元(4)的检测区域(11)，所述探测单元被设置用于：通过所述检测区域(11)检测从试样发射到至少两个流体路径(2,3)中的光。2.根据权利要求1所述的微流体设备(1)，其中，所述探测单元(4)具有摄像机(5)地实施。3.根据前述权利要求中任一项所述的微流体设备(1)，此外具有一种耦合进入区域(12)，用于将从激励设备(6)发出的激励耦合进入到所述试样中。4.根据前述权利要求中任一项所述的微流体设备(1)，其中，在流体路径(2,3)的每个流体路径中设置至少一个腔室(8,9)，用于容纳试样的至少一部分。5.根据前述权利要求中任一项所述的微流体设备(1)，此外具有端部腔室(10)，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：B法尔廷，J鲁普，J施泰格特，C多雷尔，K赛德尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE