流体分配器制造技术

一种流体分配器可包括：流体喷射器，其沿一方向喷射流体；毛细汲取部，其利用毛细作用将流体吸引到流体喷射器。毛细汲取部可以在所述方向上突出超出流体喷射器。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流体分配器
技术介绍
众多应用，例如微生物学中的应用涉及选择性地分配不同体积的流体。通常使用移液管手动执行这种选择性分配。在某些情况下，利用自动移液装置。附图说明图1是示例性流体分配器的示意图。图2是利用流体分配器分配流体的示例方法的流程图。图3是示例性流体分配器的示意图。图4是利用流体分配器分配流体的示例方法的流程图。图5是从示例性储存器向上取流体时的示例性流体分配器的剖视图。图6是用于所示的流体分配器(例如图5的流体分配器)的示例性流体喷射器的示意图。图7是示例性流体分配系统的剖视图，其中示意性地示出了部分。图8是图7的系统的示例孔板的放大透视图。图9是图7的系统的示例分配平台的俯视图。在所有附图中，相同的附图标记表示相似但不一定相同的元件。附图不一定按比例绘制，并且某些部分的尺寸可能被放大以更清楚地示出所示示例。此外，附图提供了与描述一致的示例和/或实施方案；然而，描述不限于附图中提供的示例和/或实施方案。具体实施方式本文公开了示例性流体分配器和方法，该示例性流体分配器和方法有助于以自动方式分配小体积的流体，有助于自动加载流体样本以用于通过流体喷射器进行分配，并且有助于用少量流体对小表面进行精确清洗。示例性流体分配器和方法利用毛细汲取部(capillarypickup)来自动加载流体或流体样本，以用于通过响应于电信号喷射流体的流体喷射器进行分配。在一些示例中，流体喷射器沿着一方向分配流体，而毛细汲取部在该方向上突出超出流体喷射器。结果，当向上取待分配的流体以及当分配流体时，流体喷射器中的毛细汲取部可以在朝向相同方向的一个维度中操作。另外，毛细汲取部可以下降到流体中而与此同时流体喷射器保持在流体上方，从而抑制流体喷射器的外表面上对流体的非预期吸收并减少这种外表面对流体的非预期转移。在一些示例中，毛细汲取部通过毛细作用吸引(wick)流体通过管的渐缩内部。在一些示例中，管的渐缩内部通向流体喷射器，以便利用毛细力向流体喷射器供应流体。管的渐缩内部容易清洁并且可以更容易地将流体输送到流体喷射器。在其他示例中，毛细汲取部可以利用芯吸纤维或其他吸收性芯吸材料。公开了示例性流体分配器，其可以包括：流体喷射器，所述流体喷射器沿一方向喷射流体；和毛细汲取部，所述毛细汲取部利用毛细作用将流体吸引到流体喷射器。毛细汲取部可在该方向上突出超过流体喷射器。公开了示例性流体分配器，所述示例性流体分配器可以包括微流体模具，该微流体模具包括用于喷射流体的流体喷射器和利用毛细作用将流体吸引到流体喷射器的毛细汲取管。毛细汲取管可包括直径小于或等于3mm的嘴部和从嘴部至微流体模具逐渐变细的内部。公开了一种示例性方法，该方法可以包括将流体通过毛细作用吸引通过管的渐缩内部并吸引到流体分配器的流体喷射器。所述方法还可以包括用流体喷射器选择性地分配流体。如将理解的那样，可以通过在基板上执行各种微制造和/或微加工工艺形成和/或连接结构和/或部件来形成本文提供的示例。基板可以包括基于硅的晶片或用于微制造装置的其他类似材料(例如，玻璃、砷化镓、塑料等)。示例可包括微流体通道、流体致动器和/或容积室。可通过在基板中执行蚀刻、微制造工艺(例如，光刻)或微加工工艺形成微流体通道和/或腔室。因此，可以由在微流体装置的基板中制造的表面限定微流体通道和/或腔室。在一些实施方案中，微流体通道和/或腔室可以由整体封装形成，其中多个连接的封装部件组合形成或限定微流体通道和/或腔室。在本文描述的一些示例中，微流体通道和/或毛细腔室的至少一个尺寸可以小(例如，纳米尺寸，微米尺寸，毫米尺寸等)到足以辅助泵送少量液体(例如，皮升级，纳升级，微升级，毫升级等)。例如，由于毛细力，一些微流体通道可以促进毛细泵送。另外，示例可以经由流体接头将至少两条微流体通道连接至微流体输出通道。至少一个流体致动器可以被布置在至少两条微流体通道中的每一条中，并且流体致动器可以被选择性地致动，从而将流体泵送到微流体输出通道中。微流体通道可以有助于将不同的流体(例如，具有不同的化学化合物，不同的物理性质，不同浓度等的液体)输送至微流体输出通道。在一些示例中，流体可具有至少一种不同的流体特性，例如蒸气压、温度、粘度、密度、通道壁上的接触角、表面张力和/或蒸发热。将理解的是，本文公开的示例可以辅助对小体积液体的操纵。流体致动器可以被实施为本文描述的流体喷射器的一部分，流体致动器例如可以包括热致动器、基于压电膜的致动器、静电膜致动器、机械/冲击驱动膜致动器、磁致伸缩驱动致动器、电化学致动器、其他此类微型设备或其任何组合。在一些示例中，可以通过执行各种微制造工艺在微流体通道中形成流体致动器。图1示意性示出了示例性流体分配器20的部分。流体分配器20有助于以自动化的方式分配小体积的流体，有助于自动加载流体样本以用于通过流体喷射器进行分配，并且有助于利用少量流体对小表面进行精确清洗。流体分配器20利用毛细汲取部自动加载流体或流体样本以通过流体喷射器分配。流体分配器20包括流体喷射器(FE)30和毛细汲取部(CP)40。流体喷射器30包括选择性地喷射或分配流体的装置。在该示例中，流体喷射器30沿箭头42所示的方向喷射流体。在一种实施方案中，流体喷射器30包括从毛细汲取部40接收流体的腔室、从该腔室延伸的喷嘴或孔口和流体致动器，所述流体致动器邻近腔室，以便通过喷嘴或孔口排出腔室内的流体。在这种实施方案中，喷嘴或孔口面向箭头42的方向。通过喷嘴或孔口排出腔室内的流体的流体致动器可包括多种不同的流体致动器的其中之一。例如，流体致动器可以包括热致动器、基于压电膜的致动器、静电膜致动器、机械/冲击驱动的膜致动器、磁致伸缩驱动致动器、电化学致动器、其他这样的微型设备或其任意组合。为了提供小且精确体积流体的受控喷射，流体喷射器30可包括由电阻器提供的热致动器形式的流体致动器，所述电阻器输出足够量的热量以使腔室内的流体成核或汽化而产生膨胀的泡，所述膨胀的泡使得流体从喷嘴排出。在一种实施方案中，流体喷射器30可控地一次或利用单次喷射喷射小体积流体。例如，在一种实施方案中，流体喷射器30可以喷射体积小于1nL的流体液滴。在一种实施方案中，流体喷射器30可以喷射体积小于500pL的流体液滴。在一些实施方案中，流体喷射器30可以喷射体积小于或等于2pL的流体液滴。例如，在流体喷射器30包括利用热电阻使流体成核并产生膨胀的泡以通过喷嘴排出流体的热致动器的实施方案中，流体喷射器30可以喷射体积小于或等于500pL的流体液滴，并且在某些实施方案中，流体喷射器30可以喷射体积小于或等于2pL(皮升)的流体液滴。毛细汲取部40包括流体毛细吸引导管，该流体毛细吸引导管使用芯吸或毛细作用沿箭头44所示的方向抽吸流体。毛细作用是指液体在没有诸如重力的外力的帮助下或者抵抗诸如重力的外力在狭窄的空间中流动。这种毛细作用或芯吸可以是液体和周围固体表面之间的分子间作用力的结果。在一种实施方案中，毛细汲取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流体分配器，所述流体分配器包括：/n流体喷射器，所述流体喷射器用于沿一方向喷射流体；和/n毛细汲取部，所述毛细汲取部沿所述方向突出超过所述流体喷射器。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种流体分配器，所述流体分配器包括：
流体喷射器，所述流体喷射器用于沿一方向喷射流体；和
毛细汲取部，所述毛细汲取部沿所述方向突出超过所述流体喷射器。


2.根据权利要求1所述的流体分配器，其中，所述毛细汲取部包括具有渐缩内部的管。


3.根据权利要求2所述的流体分配器，其中，所述管包括嘴部，其中，所述渐缩内部从所述嘴部到所述流体喷射器逐渐变细。


4.根据权利要求3所述的流体分配器，其中，所述渐缩内部包括亲水性内表面。


5.根据权利要求1所述的流体分配器，其中，所述毛细汲取部包括具有嘴部的管，所述嘴部的直径小于或等于将由所述流体喷射器喷射的流体的毛细长度的两倍。


6.根据权利要求1所述的流体分配器，其中，所述毛细汲取部包括具有嘴部的管，所述嘴部的直径小于或等于6mm。


7.根据权利要求1所述的流体分配器，其中，所述流体喷射器包括具有流体喷射器的微流体模具，所述流体喷射器分配小于或等于纳升的单个体积。


8.根据权利要求7所述的流体分配器，其中，所述流体喷射器包括热电阻，以使相邻的流体成核并形成泡，所述泡使流体通过喷嘴喷出。


9.根据权利要求1所述的流体分配器，所述流体分配器还包括第二流体喷射器，以沿所述方向喷射流体，其中，所述毛细汲取部将流体供应到所述第二流体喷射器。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·什科尔尼科夫，M·W·坎比，J·A·尼尔森，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国;US