用于液滴的载体制造技术

本发明专利技术涉及一种玻璃板形式的载体，其中构成凹槽，所述凹槽延伸贯穿载体的整个厚度并且其相互对置的终端横截面在玻璃板的相互对置的表面的平面内开口。因此，凹槽构成贯穿玻璃板的通孔并且具有5至1000μm的内径。板的通孔并且具有5至1000μm的内径。板的通孔并且具有5至1000μm的内径。

Carrier for droplets

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于液滴的载体
[0001]本专利技术涉及一种玻璃制成的载体，所述载体具有大量用于液滴的凹槽，还涉及一种用于利用光学探测分析布置在凹槽中的液滴的方法。本专利技术还涉及一种方法，其用于在玻璃的凹槽中布置液滴，并可选地通过用激励辐射或探测辐射的照射处理液滴和/或引入和/或导出液体中的成分。凹槽具有很小的内部体积并且具有的优点是保持小体积的液滴，以此可以容易地确定保持在凹槽中的液滴的位置，并且很容易地光学探测单个液滴。

技术介绍

[0002]作为用于液滴的载体，已知具有V形、柱形或角形盲孔的玻璃和塑料板。为了光学探测，盲孔从板的顶侧或底侧被照射。在此，板的底侧具有高的透光性。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种替选的具有能容纳液滴的凹槽的载体，以及一种替选的用于光学探测和/或将液体引入所述载体中的凹槽的方法。
[0004]专利技术的说明
[0005]本专利技术以权利要求的特征解决了上述技术问题，并且尤其提供一种玻璃板形式的载体，在所述载体中构造凹槽，所述凹槽延伸穿过载体的整个厚度，并且所述凹槽的相互对置的终端的横截面在玻璃板的相互对置的表面的平面内是开放的。这些凹槽因此形成穿过玻璃板的通孔。凹槽例如具有从5到1000μm的内径，例如从10μm或从20μm到800μm或高达500μm或高达200μm。垂直于凹槽的纵向中轴线的横截面一般优选是圆形的。
[0006]内径可以通过玻璃板的厚度保持不变或者从位于玻璃板的相互对置的表面的平面内的终端横截面逐渐变小到较小的内径，所述较小的内径与玻璃板的表面的平面有间距，例如离其中一个表面玻璃板的厚度的10％到50％。在此，凹槽可以锥形地从玻璃板的表面延伸成较小的内径。替选的是，这些凹槽可以V形地延伸，以便其较小的内径横跨玻璃板表面的平面中的终端横截面开口，较大的内径横跨相互对置的终端横截面开口。在此，蚀刻参数和玻璃类型相匹配，以产生具有直径的凹槽，所述直径从玻璃板的第一表面出发减小至玻璃板表面之间的点并且然后再次增大到第二表面。
[0007]具有完全穿过其厚度的凹槽的玻璃板具有的优点是，凹槽的内壁固持液滴用于探测，其中，光学探测可以通过液滴而不照射通过玻璃板的部分。因为作为玻璃板中的通孔形成的凹槽保持液滴，而玻璃板的部分不跨越凹槽的横截面。由于没有在一侧封闭凹槽的底部，所以允许对凹槽的穿透照射，例如沿凹槽的纵轴线平行或居中或者垂直于玻璃板的表面，而不被玻璃板在光学上干扰。
[0008]凹槽的内径逐渐收缩为与玻璃板的表面保持间距的较小内径的实施方式具有的优点是，将液滴定位在较小内径的区域中，即使液滴的体积小于凹槽在其终端的横截面开口之间的体积或者说容积。
[0009]一般在方法中液滴的体积可以大于凹槽在其端侧横截面开口之间的体积。因为液滴因其表面张力甚至保持其超出玻璃板的凹槽或表面的体积部段。甚至在一种实施方式
中，凹槽的横截面开口布置在玻璃板的至少一个表面、优选两个表面中，所述表面具有疏水的涂层，液滴的体积可以大于凹槽的体积。疏水涂层可以例如通过玻璃板的表面的疏水性硅烷化处理形成。由此也可以防止液滴“溢出”到其他凹槽中，从而防止凹槽之间的交叉污染。
[0010]该玻璃板对于其在方法中的应用具有的优点是，限定凹槽的壁是亲水的，尤其由未涂层的玻璃制成。对于凹槽均匀亲水的壁优选的是，通过蚀刻方法制造凹槽，其中，具有连续表面的原始玻璃板的每个应形成凹槽的区域都被激光束透射，并且随后蚀刻该玻璃板。那么在该方法中，凹槽沿之前已经透过原始玻璃板照射的激光束的光路通过蚀刻形成，无需机械作用。
[0011]可选的是，玻璃板的至少一个或玻璃板的两个凹槽的终端横截面开口布置在其中的表面配设具有涂层，所述涂层优选是疏水的。涂层例如可以由结合在玻璃表面上的氟硅烷(Fluoralkylsilan)和/或烷基硅烷构成。在此，硅烷的硅原子可以用一个、两个或三个键共价结合在玻璃表面上。硅烷的有机支链可以是饱和的或不饱和的，例如含有至少一个烯基残余(Alkenylrest)或炔基残余(Alkinylrest)。这些支链可以是脂肪族(非环状和/或环状)，至少是单不饱和和/或芳香族。优选的是，玻璃板的至少一个表面的涂层是疏水的，可以通过例如用六甲基二硅胺烷、(3,3,3
‑
三氟丙基)三氯硅烷、苄基二甲基氯硅烷、丁基三甲氧基硅烷、二乙基二氯硅烷、二辛基二氯硅烷，(1,1,2,2
‑
氟癸基)三氯硅烷，十六氟十二
‑
11
‑
en
‑1‑
yl
‑
三氯硅烷，或至少其中两种的混合物的涂层产生。玻璃板的表面的疏水的涂层具有的优点是，部分超出凹槽的液滴不太强烈地扩散超出甚至不超出该邻接的表面。可选的是，玻璃板仅在表面上具有疏水的涂层，贯穿的凹槽在所述表面中具有其较大的终端横截面开口，例如在锥形凹槽的情况中，所述凹槽从玻璃板的一个表面的平面中的较大的端侧横截面开口会聚至位于玻璃板的相互对置的表面的平面中较小的端侧横截面开口。
[0012]可选的是，玻璃板可以由玻璃构成，所述玻璃对用于探测而射入的波长或用于探测而吸收的波长不透明，所述波长例如由液滴发出。因此玻璃板可以由碱性硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、石英玻璃、碱硼酸盐玻璃或铝硅酸盐玻璃制成和/或着色，例如由颜料、铁和/或金属氧化物的成分着色。
[0013]优选地，玻璃板的一个表面或两个相互对置的表面上构造有完全贯穿所述玻璃板厚度的凹槽，在所述表面上分别布置第二板件，其例如可以是玻璃板、由硅制成的板或由塑料制成的板。构造有完全贯穿其厚度的凹槽的玻璃板在此也称为第一玻璃板。第一玻璃板、尤其它的相互对置的表面可以由玻璃构成或者可以不具有表面的涂层，贯穿的或者说连续的凹槽在相互对置的表面之间延伸。
[0014]布置在第一玻璃板的表面上的第二板件，例如玻璃板、硅板或塑料板，可以具有第二凹槽，第二凹槽分别有间距地覆盖第一玻璃板的凹槽的终端横截面开口。优选地，第二板件的第二凹槽以相对于第一玻璃板的凹槽与终端横截面的径向间距覆盖终端横截面开口，以相对于第一玻璃板的凹槽与端侧横截面的平面或者第一玻璃板的表面的平面的轴向间距覆盖终端横截面开口。第二凹槽与终端横截面的径向间距可以是例如5至500μm。第二凹槽与端侧横截面的平面的轴向距离可以是例如5至500μm。第二凹槽可以通过对原始的第二板件，尤其原始的第二玻璃板的区域，在其中要产生第二凹槽的区域内的激光照射和随后的蚀刻制成。
[0015]一般第二凹槽和/或第二板件的与第一玻璃板邻接的表面可以具有涂层，所述涂层优选是疏水的，例如用烷基硅烷涂层。替选的是，第二板件可以由疏水的塑料构成。
[0016]第二板件的第二凹槽可以形成为通孔，其在第二玻璃板面向第一玻璃板的表面的平面中具有大于第一玻璃板的凹槽的端侧横截面直径的直径。可选的是，第三板件可以覆盖和封闭第二板件的通孔，它可以是玻璃板、由硅或塑料制成的板件并且与第一玻璃板相对置地与第二板件接触或连接。
[0017]第二板件的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于处理液滴(10)的方法，其包括步骤：将至少一种液体的液滴(10)引入第一玻璃板(1)的凹槽(2)，所述凹槽延伸贯穿第一玻璃板(1)的全部厚度并且具有5至1000μm的内径，并且凹槽(2)V形会聚或内径从位于第一玻璃板(1)的相互对置的表面的平面内的终端横截面逐渐收缩成与第一玻璃板(1)的所述表面的平面保持间距的较小的内径。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液体含有能与玻璃反应的成分，随后对第一玻璃板(1)进行冲洗或干燥，以去除液体的剩余份额。3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，在冲洗后或干燥后，将至少一种另外的液体引入凹槽(2)。4.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，至少一种引入凹槽(2)的液体含有作为反应组分(20)的结合分子，所述结合分子结合在凹槽(2)中，然后另外的液体被引入凹槽(2)，所述另外的液体含有对反应组分(20)亲和性的分析物，所述分析物被反应组分(20)结合。5.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，至少一种引入凹槽(2)中的液体含有至少一种生物细胞(11)。6.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，第一玻璃板(1)的相互对置的表面具有施加的疏水性涂层。7.按照权利要求2至6之一所述的方法，其特征在于，与玻璃反应的成分是硅烷化合物，所述硅烷化合物除了硅烷基团外还含有反应基团。8.按照权利要求2至7之一所述的方法，其特征在于，冲洗通过在第一玻璃板(1)的一个表面上整面施加液体并用压力梯度(1)加载第一玻璃板进行。9.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，液滴的引入通过有针对性地将单个液滴(13)放置在凹槽(2)的端侧横截面(3a)上完成。10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，单个液滴(13)的有针对性放置通过将单个液滴(13)从供应管路(12)导出完成，供应管路(12)与第一玻璃板(1)间隔地移动并分别定位在凹槽(2)的终端横截面(3a)上。11.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，将液滴(10)引入凹槽(2)通过从与第一玻璃板(1)间隔地定位的供应管路(12)中借助超压喷射滴状液体(13)完成。12.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，将液滴(10)引入凹槽(2)通过蚀刻在第一玻璃板(1)的表面中的通道(19)完成，所述通道仅从第一玻璃板(1)的表面的平面延伸到与该表面邻接的、优选玻璃板(1)的厚度的10至50％的厚度区段，并且所述通道分别通入至少一个凹槽(2)中。13.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，这样从凹槽(2)去除液滴(10)的体积份额，即通过蚀刻在第一玻璃板(1)的表面中的通道(19)完成，所述通道仅从第一玻璃板(1)的表面的平面延伸到与该表面邻接的、优选玻璃板(1)的厚度的10至50％的厚度区段，并且通道分别从至少一个凹槽(2)伸出。14.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在引入液滴后，在第一玻璃板(1)的表面上布置至少一个第二玻璃板(5)，并探测从液滴(10)发出的辐射。15.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，液滴这样从凹槽(2)去除，即通过供应管路(12)将气态或液态流体有针对性加速地到至少一个凹槽(2)上，并将液滴相对于
供应管路(12)转移到与第一玻璃板(1)保持间距地布置的底座(14)上。16.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，液滴(10)分别以一体积引入，所述体积最多是凹槽(2)的体积，并且液滴最多以所述液滴(10)的表面张力所能维持的程度超出凹槽(2)的终端横截面(3a，3b)。17.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，激励辐射入射到凹槽(2)上，以便探测。18.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，用光照射凹槽(2)，并探测从布置在凹槽(2)中的液滴(10)发出的辐射。19.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在引入液滴(10)后，将第一玻璃板(1)暴露在具有改变的水分含量、改变的温度和/或改变的成分的气氛中，以通过水的蒸发减少引入的液滴(10)的体积，或通过水的吸收增加体积。20.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在引入液滴(10)之后，在第一玻璃板(1)的至少一个表面上布置第二板件(5)，以便保持间距地覆盖第一玻璃板(1)的凹槽(2)。21.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，第二板件(5)布置在第一玻璃板(1)的至少一个表面上，第二板件(5)保持间距地覆盖第一玻璃板(1)的凹槽(2)，并且第二板件(5)被调温，和/或液体和/或气体被引入第一玻璃板(1)和第二板件(5)之间的间距中。22.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在引入液滴(10)之前，将第...

【专利技术属性】
技术研发人员：R克鲁格，M舒尔兹鲁坦恩伯格，O奥斯特曼，B罗丝内尔，
申请(专利权)人：LPKF激光电子股份公司，
类型：发明
国别省市：