微流控测试设备制造技术

一种微流控设备及其方法。该设备具有平坦且薄的衬底，该衬底包括至少一个微流控测试装置，每个装置具有：多个固定纳升液滴阵列(SNDA)部件；公共入口端口和分配歧管，其配置成能够将流体引入所有主通道中；多个单独的入口端口，每个单独的入口端口联接到不同的主通道，单独的入口端口配置成能够将流体单独引入其相关联的主通道中；以及一个或更多个出口端口和可选的收集歧管，其配置成排空从其流出的液体和/或气体。液体和/或气体。液体和/或气体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微流控测试设备
专利

[0001]本专利技术涉及微流控测试装置。
[0002]专利技术背景
[0003]被设计成在单独的纳米孔(nano
‑
well)中保持纳升大小的液体液滴的微流控装置已经被证明可用于执行各种生物和化学测试和程序。在典型的程序中，两种或更多种流体通过一个或更多个入口相继地引入装置中。然后，例如通过显微镜、自动图像分析系统或其他可视化工具对纳米孔进行视觉检查，以确定相继地引入的液体之间的任何相互作用的结果，或确定对悬浮在引入的液体中的一种中的细胞的影响。
[0004]专利技术概述
[0005]根据本专利技术的一些实施例，提供了一种新的设备，微流控测试设备，该设备包括平坦且薄的衬底，该衬底包括至少一个微流控测试装置，每个装置包括：
[0006]●
多个固定纳升液滴阵列(SNDA)部件；每个SNDA部件包括：
[0007]‑
主通道；
[0008]‑
一个或两个次级通道，其分别位于主通道的一侧或两侧上；
[0009]以及
[0010]‑
多个纳米孔，其沿着主通道布置，每个纳米孔：
[0011]■
配置成容纳流体的液滴；
[0012]■
向主通道开放；
[0013]■
通过一个或更多个排气口连接到次级通道中的一个；排气口被配置成仅使气体能够从纳米孔通过到次级通道；
[0014]●
单个入口端口和单个分配歧管，其被配置成能够将样品流体引入所有SNDA中；
[0015]●
多个单独的入口端口，每个单独的入口端口联接到不同的主通道，单独的入口端口被配置成使得能够将测试流体单独引入其相关联的主通道中；以及
[0016]●
一个或更多个出口端口和可选的收集歧管，其被配置成将流体从装置排空。
[0017]根据一些实施例，每个SNDA还包括单独的计量室，计量室以流体连通的方式联接在分配歧管和计量室的相关联的主通道之间，计量室被配置成临时容纳预定量的样品流体。
[0018]根据一些实施例，计量室中的每一个包括位于其主通道端侧的流动阻挡器(flow stopper)，该流动阻挡器被配置成仅在高于预定压力时允许流体样品进入流动阻挡器的相关联的主通道中；使得当通过分配歧管提供所述预定压力时，所有主通道同时被装载。
[0019]根据一些实施例，计量室中的每一个包括位于计量室的主通道端侧的流动限制部(flow restriction)，该流动限制部被配置成防止液体从计量室的相关联的主通道流向计量室。
[0020]根据一些实施例，流动限制部表征为流动限制部的面积S
计量_限制
与主通道的流动面积S
主_流动
之间的预定比值。
[0021]根据一些实施例，计量室通向分配歧管的开口受到限制，表征为开口的面积
S
计量_开口
与计量室面的表面积S
计量_面
之间的比值；所述开口被配置成减小用于液滴剪切的能障，使得剪切的流体作为液滴保留在计量室内。
[0022]根据一些实施例，纳米孔的通向主通道的开口受到限制，表征为开口的面积S
孔_开口
与纳米孔的面的表面积S
孔_面
之间的比值；所述开口被配置成减少用于液滴剪切的能障，使得剪切的流体作为液滴保留在纳米孔内。
[0023]根据一些实施例，分配歧管和单独的入口端口两者都联接到主通道的第一端部的近侧，使得主通道内的流体流动总是在同一方向上。
[0024]根据一些实施例，装置还包括至少一个液体贮存器(liquid reservoir)，液体贮存器被配置成收集预定量的液体，其中所收集的液体用作蒸汽源。
[0025]根据一些实施例，至少一个SNDA部件还包括所述液体贮存器，所述液体贮存器联接在以下项之间：
[0026]●
SNDA在其第二端部处的主通道，可选地及其一个或两个相关联的次级通道，以及
[0027]●
装置的收集歧管；
[0028]所述液体贮存器被配置成在液体实现其向装置的收集歧管的流动之前，收集从与所述液体贮存器相关联的主通道流出的液体直到预定量。
[0029]根据一些实施例，选择每个计量室的构型以暂时容纳所述预定量的样品流体，从而避免与计量室相关联的SNDA液体贮存器的溢出。
[0030]根据一些实施例，SNDA的液体贮存器包括位于其入口和/或出口处的漏斗构型，该漏斗构型被配置成能够在其内实现层流液体流动。
[0031]根据一些实施例，液体贮存器中的每一个还被配置成防止或至少部分抑制从一个主通道到另一个主通道的对流和平流。
[0032]根据一些实施例，至少一个SNDA部件还包括作为预定数量的纳米孔的所述液体贮存器构型，所述液体贮存器构型位于其相关联的主通道的第一端部和/或最后端部近侧。
[0033]根据一些实施例，所述预定的纳米孔的表面明显大于其余纳米孔的表面，和/或所述预定的纳米孔比其余纳米孔深，所述预定的纳米孔被配置成容纳明显更大量的液体。
[0034]根据一些实施例，所述液体贮存器联接在分配歧管出口端口和分配歧管的端部之间，该端部在所述出口端口的近侧；所述液体贮存器被配置成在液体实现其向出口端口的流动之前，收集从分配歧管流出的液体直到预定量。
[0035]根据一些实施例，装置还包括至少一个流动阻挡器，流动阻挡器被配置成仅在高于预定压力阈值时允许液体通过流动阻挡器。
[0036]根据一些实施例，液体贮存器中的至少一个液体贮存器包括所述流动阻挡器，因此液体能够仅在高于预定压力阈值时离开所述贮存器。
[0037]根据一些实施例，与分配歧管相关联的液体贮存器还包括所述流动阻挡器，所述流动阻挡器联接在分配歧管和液体贮存器之间，因此液体仅能够在高于预定压力阈值时离开所述分配歧管，液体被选择为能够在流向液体贮存器之前填充所有纳米孔。
[0038]根据一些实施例，SNDA部件中的至少一个还包括所述流动阻挡器，所述流动阻挡器联接在第二端部处的主通道和液体贮存器之间，因此液体仅能够在高于预定压力阈值时离开所述主通道，液体被选择为能够在流向液体贮存器之前填充所有纳米孔。
[0039]根据一些实施例，多个SNDA部件彼此平行地对准，并且相对于彼此横向地移位，以形成矩形构型。
[0040]根据一些实施例，所有SNDA部件基本上相同。
[0041]根据一些实施例，衬底包括：
[0042]●
微流控侧，其包括根据任何上述实施例的微流控测试装置的雕刻(engraving)；以及
[0043]●
端口侧，其包括：
[0044]‑
主入口，其与公共入口端口联接；
[0045]‑
正压(PP)端口，其被配置成通过雕刻在衬底的微流控侧上的压力路径与主入口连通，其中，正压被配置成能够实现液体的流动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种微流控测试设备，包括平坦且薄的衬底，所述衬底包括至少一个微流控测试装置，每个装置包括：多个固定纳升液滴阵列(SNDA)部件；每个SNDA部件包括：主通道；一个或两个次级通道，其分别位于所述主通道的一侧或两侧上；以及多个纳米孔，其沿着所述主通道布置，每个纳米孔：配置成容纳流体的液滴；向所述主通道开放；通过一个或更多个排气口连接到所述次级通道中的一个；所述排气口被配置成使得仅气体能够从所述纳米孔通过到所述次级通道；单个入口端口和单个分配歧管，其配置成使得能够将样品流体引入所有所述SNDA中；多个单独的入口端口，每个单独的入口端口联接到不同的主通道，所述单独的入口端口被配置成能够将测试流体单独引入所述单独的入口端口的相关联的主通道中；以及一个或更多个出口端口和可选的收集歧管，其被配置成将流体从所述装置排空。2.根据权利要求1所述的设备，其中，每个SNDA还包括单独的计量室，所述计量室以流体连通的方式联接在所述分配歧管和所述计量室的相关联的主通道之间，所述计量室被配置成临时容纳预定量的样品流体。3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述计量室中的每一个包括位于所述计量室的主通道端侧处的流动阻挡器，所述流动阻挡器被配置成仅在高于预定压力时允许流体样品进入所述流动阻挡器的相关联的主通道中；使得当通过所述分配歧管提供所述预定压力时，所有主通道同时被装载。4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述计量室中的每一个包括位于所述计量室的主通道端侧处的流动限制部，所述流动限制部被配置成防止液体从所述计量室的相关联的主通道流向所述计量室。5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述流动限制部表征为所述流动限制部的面积S
计量_限制
与所述主通道的流动面积S
主_流动
之间的预定比值。6.根据权利要求2所述的设备，所述计量室通向所述分配歧管的开口受到限制，表征为所述开口的面积S
计量_开口
与计量室面的表面积S
计量_面
之间的比值；所述开口被配置成减少用于液滴剪切的能障。7.根据权利要求1所述的设备，所述纳米孔的通向所述主通道的开口受到限制，表征为所述开口的面积S
孔_开口
与所述纳米孔的面的表面积S
孔_面
之间的比值；所述开口被配置成减少用于液滴剪切的能障。8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述分配歧管和所述单独的入口端口两者都联接到所述主通道的第一端部的近侧，使得所述主通道内的流体流动总是在同一方向上。9.根据权利要求1所述的设备，还包括至少一个液体贮存器，所述液体贮存器被配置成收集预定量的液体，其中所收集的液体用作蒸汽源。10.根据权利要求9所述的设备，其中，至少一个SNDA部件还包括所述液体贮存器，所述液体贮存器联接在以下项之间：所述SNDA的在其第二端部处的主通道，可选地及其一个或两个相关联的次级通道，以
及所述装置的收集歧管；所述液体贮存器被配置成在液体实现液体向所述装置的收集歧管的流动之前收集从所述液体贮存器的相关联的主通道流出的液体直到预定量。11.根据权利要求6和10所述的设备，其中，选择所述计量室中的每一个的构型以暂时容纳所述预定量的样品流体，从而避免所述计量室的相关联的SNDA液体贮存器的溢出。12.根据权利要求10所述的设备，其中，所述SNDA的液体贮存器包括位于所述SNDA的液体贮存器的入口和/或出口处的漏斗构型，所述漏斗构型被配置成能够在所述漏斗构型内实现层流液体流动。13.根据权利要求10所述的设备，其中，所述液体贮存器中的每一个还被配置成防止或至少部分抑制从一个主通道到另一个主通道的对流和平流。14.根据权利要求9所述的设备，其中，至少一个SNDA部件还包括作为预定数量的纳米孔的液体贮存器构型，所述液体贮存器构型位于其相关联的主通道的第一端部和/或最后端部的近侧。15.根据权利要求14所述的设备，其中，预定的纳米孔的表面明显大于其余纳米孔的表面，和/或所述预定的纳米孔明显比其余纳米孔深，所述预定的纳米孔被配置成容纳明显更大量的液体。16.根据权利要求9所述的设备，其中，所述液体贮存器联接在所述分配歧管出口端口和分配歧管的端部之间，所述端部在所述出口端口的近侧；所述液体贮存器被配置成在液体实现液体向所述出口端口的流动之前，收集从分配歧管流出的液体直到预定量。17.根据权利要求1所述的设备，还包括至少一个流动阻挡器，所述流动阻挡器被配置成仅在高于预定压力阈值时允许液体通过所述流动阻挡器。18.根据权利要求9和17所述的设备，其中，所述液体贮存器中的至少一个液体贮存器包括所述流动阻挡器，因此液体仅能够在高于预定压力阈值时离开所述贮存器。19.根据权利要求16和17所述的设备，其中，与所述分配歧管相关联的所述液体贮存器还包括所述流动阻挡器，所述流动阻挡器联接在所述分配歧管和所述液体贮存器之间，因此液体仅能够在高于预定压力阈值时离开所述分配歧管，液体被选择为能够在流向所述液体贮存器之前填充所有纳米孔。20.根据权利要求10和17所述的设备，其中，所述SNDA部件中的至少一个还包括所述流动阻挡器，所述流动阻挡器联接在第二端部...

【专利技术属性】
技术研发人员：米查，
申请(专利权)人：纳诺辛克斯有限公司，
类型：发明
国别省市：