微流体装置制造方法及图纸

一种闭环微流体装置具有至少一个形成在主体上的微流道（７４）以及与微流道流体连通的泵（７２）。该泵由外部原动力致动以推动和拉动流体通过微流道。形成与微流道流体连通的多个腔（７３，７６）以存储反应物。反应物在泵的作用下移动通过微流道。还在微流道上形成多个活化区域（７０，７１）。在活化区域进行多种反应和诊断。试样通过可密封输入口（７７）导入微流道内。微流道形成闭合环路，所有所需的反应物和诊断剂容纳在闭环微流体装置内。试样完全在闭环微流道内得到处理和分析。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种微流体装置。具体地说，本专利技术涉及一种闭环装置，其包含用于绕环路移动流体试样的一个或多个泵。该装置尤其应用于小型生物测定芯片。
技术介绍
最近对生物测定装置设计的研发已经集中在微流体，也就是小体积试样和反应物绕微流道的移动方面。在Ho的美国专利申请2004/0132218中描述了这样一种装置。Ho描述了一种复杂的小型生物测定芯片设计，其具有多个多反应井和多个密封的反应物腔。生物芯片具有微盖装置，所述微盖装置刺穿反应物腔的密封以将反应物释放到反应井内。Ho装置不可以用于微型泵并由此局限于相当简单的应用。Kuo在美国专利申请2003/0233827中描述的系统在可行的反应物数量方面更简单但包含膜片微型泵并由此能够在微芯片上的区域之间移动试样和反应物。与许多微芯片系统相同，Kuo因在移动的流体后面形成真空而难以使流体绕芯片移动。为此，Kuo具有部分打开系统。打开系统并不适合大多生物测定应用，尤其是用于长期存储或涉及危险检定(致癌物等)的应用。Singh在包括美国专利申请2002/0098122和国际专利申请WO02/057744的同族专利中描述了对(可行)可用的系统最全面的描述。Singh描述了一种装有试样并放置在读出装置中的可置换微流体生物芯片。该生物芯片具有多个通过读出装置中的电磁铁进行磁致动的止回阀和膜片泵。由于采用静态电磁铁和止回阀，Singh限制了生物芯片的通用性。Kamholz在美国专利No.6408884和No.6415821中描述了一种有效形式的泵，并且在其中列出了许多参考文件。Kamholz描述了一种采用磁场沿微流道移动褐铁矿ferrogel)块以使所述块之前或后面的流体移动的铁磁流体泵。Kamholz仅公开出装置具有至少一个流体入口和至少一个流体出口，从而使流体流过该装置。Kamholz没有公开闭环装置。转让给I-Stat Corporation的美国专利申请No.5096669中描述了一种用于采用手持式读出装置和可置换微芯片进行流体分析的系统。所述微芯片采用毛细作用将试样吸入芯片内并吸入可降压气泡以促使试样流过传感器。这种I-Stat装置不是闭合装置并且不适于长期存储。所述设计仅可以进行流体的简单移动。在转让给NTU Ventures Pte Ltd.的国际申请WO2003/035229中描述了另一种设计。这种NTU装置是流通式而不是闭环设计。为了添加和去除试样、缓冲剂、流动促进流体等而存在多个入口和出口。即使一些反应物预先存储在装置上，该NTU装置也需要使用者连续交互作用以执行诊断测试。所述装置还需要布置阀以防止流入不必要的通道和腔内。在转让给Motorola Inc，的美国专利申请No.2005/0009101中描述了一种装有多个收集粘结配位体位置的微流体装置。Motorola专利申请描述了采用阀控制试样再循环多次通过粘结位置，以主要提高信号强度。将阀结合在微流体装置上增加了复杂性和成本。在转让给Hewlett-Packard Company的美国专利申请No.2004/0248306中描述了一种大体上被动的微流体装置。这种Hewlett-packard装置完全依靠毛细作用使流体试样流过装置。为了使毛细作用有效，需要空气处理腔。依赖毛细作用严重限制了装置的通用性和有效性。在Streen Ostergard和Gert Blankenstein的国际申请WO1999/49319中可以发现微流道技术另一引人注意的应用。它们的装置是利用场在活化区域之间移动颗粒的“非流动”微流道系统。一种示例是使试样与粘结在磁珠上的反应物相互作用并利用磁场使所述珠移动通过通道，并由此通过缓冲剂和反应物。尽管存在有多种可用的微流体装置，但仍需要提供一种装置，其中在试样已经导入装置之后在无需使用者干预的情况下可以完成进行试样分析的所有必须的处理步骤。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种闭环微流体装置。从以下描述中将会清楚地了解到其它目的。在一种形式中(尽管如此其不一定是唯一或实际上是最宽泛的形式)，本专利技术涉及一种闭环微流体装置，包括主体在主体上形成的至少一个微流道，所述微流道形成闭合环路；至少一个可密封的输入口，用于将试样输送到所述至少一个微流道内；以及与所述至少一个微流道流体连通的至少一个泵，所述泵接收外部原动力。优选地，所述装置还包括定位在主体内并与所述至少一个微流道流体连通的至少一个收集区域。所述装置优选还包括定位在主体内并与所述至少一个微流道流体连通的至少一个检测区域。所述检测区域和收集区域适当地可以是实现两个功能的单个区域。可以存在至少一种反应物，其容纳在主体内的腔中并且可以在泵的作用下移动通过所述至少一个微流道。适当地，所述泵是铁磁流体泵并且所述外部原动力是磁场。所述泵施加力以拉动和推动流体通过微流道。所述装置优选具有使所述可密封输入口与一个或多个腔以及一个或多个区域相连的多个微流道。在另一形式中，本专利技术涉及一种在闭环微流体装置中处理试样的方法，包括以下步骤通过输入口将计量数量的所述试样吸入到在装置主体上形成的微流道内，所述微流道形成闭合环路；密封输入口以闭合所述装置；以及向泵施加外部原动力以使试样从输入口移动到至少一个活化区域内，所述泵施加力以拉动和推动试样通过微流道。附图说明为了有助于理解本专利技术，现在将参照附图描述优选实施方式，其中图1是表示闭环微流体装置操作原理的示意图；图2是表示试样导入第一实施方式的具有一区域的闭环微流体装置中的示意图； 图3表示试样移动进入所述区域；图4表示试样移动通过所述区域；图5表示容纳在装置中的反应物；图6表示反应物移动通过所述区域；图7是第二实施方式的闭环微流体装置的示意图；图8是沿图7中的AA截取的该实施方式的横截面示意图；图9表示图8所示视图具有预变形压力结构；图10表示图9所示实施方式装入试样；图11表示具有两个微流道环路的闭环微流体装置的第三实施方式；图12表示流体试样在第一泵的作用下绕图11所示装置移动；图13表示流体试样在第二泵的作用下绕图11所示装置移动；图14表示流体试样再次在第一泵的作用下绕图11所示装置移动；图15表示生物测定芯片的简图；图16表示生物测定芯片一种实施方式的详细示意图；图17表示生物测定芯片读出装置的图像；图18表示生物测定芯片读出装置操作的示意图；图19表示图16所示生物测定芯片操作的第一步骤；图20表示图16所示芯片操作的第二步骤；图21表示图16所示芯片操作的第三步骤；图22表示图16所示芯片操作的第四步骤； 图23表示图16所示芯片操作的第五步骤；图24表示第二实施方式的生物测定芯片操作的第一步骤；图25表示图24所示芯片操作的第二步骤；以及图26表示图24所示芯片操作的第三步骤。具体实施例方式在描述本专利技术不同实施方式时，共用的附图标记被用于表示相同的部件。参照图1，示出了包括主体11和闭环微流道12的微流体装置10的示意图。泵13使流体试样14绕环路移动。由于所述微流道是闭环的，因此泵可以如箭头所示推动和拉动试样。泵13可以从多种合适的泵中选取。优选的泵是利用磁场使铁磁性块移动通过微流道的铁磁流体泵。其它合适的泵包括蠕动泵、注射器活塞、微悬臂和微转子推进器。如图2所示，液体试样14可以在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种闭环微流体装置，包括：主体：在主体中形成的至少一个微流道，所述微流道形成闭合环路；至少一个可密封的输入口，用于将试样输送到所述至少一个微流道内；以及与所述至少一个微流道流体连通的至少一个泵，所述泵接收外部原动力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞德里克埃米尔弗朗索瓦罗比约，布雷特托马斯凯特尔，克劳斯斯特凡德雷泽，达利博尔达迪奇，查尔斯奥盖尔斯贝梅斯，西蒙乔纳森斯彭斯，
申请(专利权)人：克利弗兰生物传感器私人有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]