用于通过离心力浓缩颗粒的微流体装置以及对应的离心和/或检测装置制造方法及图纸

一种用于浓缩流体样本（FS）中包含的颗粒的微流体装置包括构造成用于设置成绕旋转中心（5a）旋转的基板（11），所述基板（11）具有表面（11b），至少一个微流体布置结构（12）被限定在所述表面（11b）中，所述微流体布置结构（12）基本上按照由所述基板（11）确定的平面延伸。所述至少一个微流体布置结构（12）包括具有第一端部（13a）和第二端部（13b）的至少一个微通道（13），其中：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于通过离心力浓缩颗粒的微流体装置以及对应的离心和/或检测装置


[0001]本专利技术总体上涉及用于检测或估计流体样本中存在的颗粒、特别是低浓度和小体积的颗粒的量的技术。
[0002]本专利技术的开发特别参考了离心支撑件或基板并且参考了设计成经受离心分离的微流体布置结构或装置，以及如下装置和方法，即：其用于对包含细菌或微生物的流体样本进行检查或分析，以例如用于抗菌谱检测的快速执行。在任何情况下，本专利技术还可应用于检测流体样本中可能存在的其他类型的颗粒，其不一定是有机或生物流体或颗粒。

技术介绍

[0003]已知各种技术用于计数存在于流体、例如生物流体的样本中的颗粒，例如细胞。最常用的系统具有光学类型的（具有或不具有荧光）、阻抗测量类型（impedancemetry type）或借助于图像识别的静态类型。这些已知的系统通常需要相对大的样本量，并且不能实现测量的高效并行化；即，它们假定相当大量的起始样本能够并行和/或同时地执行许多测量。基于图像识别技术的已知系统可用于分析小流体样本，但是不能实现多个样本的并行化，从而增加了测量时间，除非进行投资，但这经常证明是不经济的。

技术实现思路

[0004]概括地说，本专利技术的目的在于指示如下装置和方法，即：其使得能够以简单、快速和廉价的方式执行对以低浓度和/或小体积存在于流体样本中的颗粒的分离和/或积聚和/或量化和/或识别，从而使得能够以同样简单且廉价的方式实现多个样本之间的并行化，而在时间和成本方面以及在关于灵敏度和可重复性的效率方面具有优势。/>[0005]本专利技术的另一目的在于指示如下方法，即：该方法使得能够（在测量微生物时）执行抗菌谱检测，即在表示性的几个小时的相对短的时间内获得微菌或细菌对抗生素的敏感性概况（profile）；本专利技术的一种辅助目的在于指示使得能够同时执行多个抗菌谱检测的方法。
[0006]根据本专利技术，上述目的通过具有所附权利要求中规定的特征的用于通过离心浓缩颗粒的微流体装置以及相对应的支撑件和方法来实现。
[0007]特别地，本专利技术涉及一种可离心的微流体装置，其包括基板，在该基板上设置有至少一个微流体布置结构，该微流体布置结构旨在浓缩存在于流体样本中的颗粒，以用于评估或检测其量的目的。该微流体布置结构包括至少一个微通道，优选为基本上彼此对准或在径向方向上并排设置的多个微通道，其能够接收样本的流体，并且成形为使得由于基板的离心作用而能够将颗粒积聚在微通道本身的精确和有限的部分中。然后，例如可使用光学类型的检测装置和/或电类型的检测装置，使已积聚在微通道的前述部分中的颗粒经受检测，即，用于对其直接或间接量化和/或识别。优选地，在离心之后，至少主要部分的流体样本保留在微通道中，或者至少保留在其积聚部分中，而积聚的颗粒因此保持浸没在液体
中。
[0008]本专利技术同样涉及可与前述微流体装置结合使用的离心和/或检测装置，以及基于使用这样的装置的分析方法。
[0009]如在下文中将清楚地呈现的，本专利技术使得能够以简单和快速的方式执行对所关注的流体的相对适中体积的样本中的颗粒量的有效检测。
附图说明
[0010]参考附图，根据后续的详细描述，本专利技术的另外的目的、特性和优点将清晰地呈现出来，附图仅作为非限制性示例提供，并且在附图中：
‑ꢀ
图1是根据本专利技术的可能实施例的离心装置以及微流体装置的示意性透视图；
‑ꢀ
图2是根据本专利技术的可能实施例的微流体装置的示意性透视图；
‑ꢀ
图3和图4是根据本专利技术的可能实施例的微流体装置的示意性透视图；
‑ꢀ
图5是根据本专利技术的可能实施例的微流体布置结构的示意性前视图；
‑ꢀ
图6是根据本专利技术的可能实施例的微流体布置结构的端部部分的示意性透视图；
‑ꢀ
图7是根据本专利技术的可能实施例的微流体布置结构的中央部分的示意性前视图；
‑ꢀ
图8是根据本专利技术的可能实施例的微流体布置结构的示意性前视图；
‑ꢀ
图9和图10是示意性透视图，其旨在例示根据本专利技术的可能实施例的将流体样本装载到微流体布置结构中的步骤；
‑ꢀ
图11是一放大图片，其旨在说明使用根据本专利技术的可能实施例的微流体装置的可能结果；
‑ꢀ
图12、图13、图14和图15是关于根据本专利技术的可能实施例的其他微流体装置和布置结构的相应地类似于图3、图4、图5和图6的视图；
‑ꢀ
图16是根据本专利技术的可能实施例的微流体布置结构的一部分的示意性透视图；
‑ꢀ
图17和图18相应地是根据本专利技术的可能实施例的微流体布置结构的示意性前视图和较大比例的对应细节图；
‑ꢀ
图19和图20相应地是根据本专利技术的可能实施例的微流体布置结构的示意性前视图和较大比例的对应细节图；
‑ꢀ
图21和图22相应地是根据本专利技术的可能实施例的微流体布置结构的示意性前视图和较大比例的对应细节图；
‑ꢀ
图23是根据本专利技术的可能实施例的微流体装置的示意性透视图；
‑ꢀ
图24是图23的装置的分解示意图；
‑ꢀ
图25是图23中所示类型的装置的一部分的剖面透视图；以及
‑ꢀ
图26和图27是根据本专利技术的可能实施例的离心和/或检测装置的示意性透视图。
具体实施方式
[0011]在本说明书的框架中对“实施例”或“一个实施例”的引用意在指示关于所述实施
例所描述的特定的构造、结构或特性被包含在至少一个实施例中。因此，可存在于本说明书的不同位置的例如“在实施例中”、“在一个实施例中”、“在各种实施例中”之类的用语不一定指的是一个和相同的实施例。此外，在一个或多个实施例中，即使与所呈现的实施例不同，在本说明书的框架中限定的特定构造、结构或特性也可按照任何适当的方式组合。本文使用的附图标记和空间参考（例如“顶”、“底”、“上”、“下”等）仅为方便而提供，并且因此，不限定保护范围或实施例的范围。在附图中，相同的附图标记用于表示彼此相似或技术上等同的元件。
[0012]首先参考图1，离心装置整体上由1表示，其具有限定处理或离心腔室3的结构2。在各种实施例中，装置1包括优选地铰接到结构2的盖或门4，以用于封闭腔室3。装置1具有驱动或移动系统5，其包括处于腔室3内的旋转构件5a，该旋转构件5a设计成使离心支撑件、即可离心装置旋转。可能的是，该离心支撑件的定位和/或引导系统的对应部分4a可与盖4相关联。前述的致动系统5优选地包括电动机，其可能设有电动机减速器和/或电子控制电路。在所检测的颗粒是小尺寸的细菌或微生物的情况下，离心速度可指示性地高于5000 rpm，而在所检测的颗粒是血细胞或体细胞的情况下，离心速度可指示性地高于1200 rpm。
[0013]在各种实施例中，装置1包括用于控制腔室3内的温度和/或湿度的系统。在各种实施例中，该系统被构造成用于维持高于25℃、优选地在36℃和38℃之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于浓缩流体样本（FS）中包含的颗粒的微流体装置，包括构造成用于设置成相对于旋转中心（5a）旋转的基板（11），所述基板（11）具有表面（11b），至少一个微流体布置结构（12）被限定在所述表面（11b）处，所述微流体布置结构（12）基本上按照由所述基板（11）确定的平面延伸，其中，所述至少一个微流体布置结构（12）包括具有第一端部（13a）和第二端部（13b）的至少一个微通道（13），其中：
‑ꢀ
所述至少一个微通道（13）在其处于其第一端部（13a）和其第二端部（13a）中间的区域中包括至少一个积聚区域（15），所述积聚区域（15）相对于所述基板（11）的所述旋转中心（5a）在径向方向（R）上处于第一距离（R1）处；
‑ꢀ
所述至少一个微通道（13）的所述第一端部（13a）和所述第二端部（13b）相对于所述基板（11）的所述旋转中心（5a）在径向方向（R）上处于第二距离（R2）处，所述第二距离（R2）优选地彼此相同；以及
‑ꢀ
以如下方式，在径向方向（R）上的所述第一距离（R1）大于在径向方向（R）上的所述第二距离（R2），即：使得由于所述基板（11）绕所述旋转中心（5a）的旋转所引起的离心力，渗透到所述至少一个微通道（13）中的所述流体样本（FS）的流体体积中可能包含的颗粒（P）趋于集中在所述至少一个积聚区域（15）中。2.根据权利要求1所述的微流体装置，其中，所述至少一个微通道（13）包括多个微通道（13），所述多个微通道中的每个微通道（13）在相应的所述第一距离（R1）处具有至少一个所述积聚区域（15），并且在相应的所述第二距离（R2）处具有所述第一端部（13a）和所述第二端部（13b），所述多个微通道中的微通道（13）优选地在径向方向（R）上基本上并排布置。3. 根据权利要求1或权利要求2所述的微流体装置，其中：
‑ꢀ
所述至少一个微流体布置结构（12）包括预先布置成用于接收所述流体样本（FS）的至少一个管道或腔室（14a、14b）；以及
‑ꢀ
所述至少一个微通道（13）或每个微通道（13）使相应的第一端部（13a）和相应的第二端部（13b）中的一个流体连通地连接到所述至少一个管道或腔室（14a、14b），所述至少一个微流体布置结构（12）优选地包括第一管道或腔室（14a）和第二管道或腔室（14b），所述至少一个微通道（13）或每个微通道（13）的所述第一端部（13a）和所述第二端部（13b）相应地连接到所述第一管道或腔室（14a）和所述第二管道或腔室（14b）。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的微流体装置，其中，在所述至少一个积聚区域（15）中，所述至少一个微通道（13）或每个微通道（13）为基本上V形或U形的；或者包括两个基本上会聚的微通道分支（13c、13d），所述微通道分支（13c、13d）可能通过弯曲的微通道部分连接。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的微流体装置，其中，所述至少一个微通道（13）或每个微通道（13）在相应的至少一个积聚区域（15）处成形为限定以下至少一者：
‑ꢀ
至少一个虹吸管（13f、13g），
‑ꢀ
至少一个孔（16）。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的微流体装置，其中，所述至少一个微通道（13）或每个微通道（13）包括至少一个微通道分支（13c、13d），所述微通道分支（13c、13d）沿基本上径向方向（R）延伸并且通向相应的一个所述积聚区域（15）。
7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的微流体装置，其中，所述至少一个微通道（13）或每个微通道（13）具有相关联的至少两个电极（17），特别是至少两个检测电极或至少两个操纵电极，所述至少两个电极（17）优选地处于一个所述积聚区域（15）处，和/或处于如下位置，即：所述位置包含在一个所述积聚区域（15）与对应的微通道（13）的所述第一端部（13a）和所述第二端部（13b）中的一个之间。8. 根据权利要求1
‑
7中任一项所述的微流体装置，其中，所述至少一个微通道（13）或每个微通道（13）：
‑ꢀ
具有介于5 μm和200 μm之间、优选地介于15 μm和50 μm之间的宽度，和/或
‑ꢀ
具有介于2 μm和100 μm之间、优选地介于5 μm和40 μm之间的深度或高度，和/或
‑ꢀ
具有介于5 mm和50 mm之间的长度，和/或
‑ꢀ
具有基本上恒定的通口剖面。9. 根据权利要求1
‑
8中任一项所述的微流体装置，其中：
‑ꢀ
所述至少一个微通道（13）或每个微通道（13）具有由亲水性材料和疏水性材料中的至少一者限定的至少一个表面部分，所述亲水性材料和/或所述疏水性材料优选地属于至少部分地在所述微通道（13）或每个微通道（13）上方延伸的装置（10）的所述基板（11）和覆盖元件（12a）中的至少一者；和/或
‑ꢀ
所述装置（10）至少部分地由透明材料制成，所述透明材料属于至少部分地在所述微通道（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：埃尔特克有限公司，
类型：发明
国别省市：