流体连接器装置及其制造和使用方法制造方法及图纸

技术编号:8910084 阅读:186 留言:0更新日期:2013-07-12 02:21
本发明专利技术提供一种流体连接器装置(10)。该流体连接器装置包括:联接基底(12),其具有适形凹部(20);可重连配件(18),其配置在所述凹部中以提供第一通路;以及施力元件(16),其可操作地联接到可重连配件(18)或联接基底(12)或可重连配件(18)和联接基底(12)两者上,以至少部分地提供在可重连配件(18)与联接基底(12)之间的密封力,其中施力元件(16)、可重连配件(18)和联接基底(12)中的至少一个包括用于可重连配件(18)和适形凹部(12)的自对准的一个或多个自由度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例涉及诸如微流体装置的微型流体装置,且更具体地,涉及用于将流体弓I入微型流体装置中的流体连接器。
技术介绍
典型地,微流体装置采用通过微通道连接的腔室网络。微通道和腔室可具有中尺度到微尺度尺寸。微流体装置在用于分析应用中时提供各种优点,包括使用小样品尺寸的能力。例如,用于微流体装置的样品尺寸可属于毫微-升的量级。有利地,微流体装置可以以比较低的成本生产,并且可执行许多特定操作,包括混合、分配、反应和检测。但是,将流体样品和试剂引入微流体装置中是一种挑战,尤其是在需要多次输入时。例如,在芯片实验室设定中,需要将微流体芯片连接到输入和输出接口。将微流体芯片或将芯片内的微通道连接到其它输入和/或输出接口可由于微通道的小尺寸(典型地宽度或直径在从数微米至数十或数百微米的范围内)而带来问题。此外,可能难以例如将输入装置与小尺寸的微通道对准。此外,一些输入装置,例如液相色谱仪在高压力下工作并且当使用此类输入装置时可难以防止泄漏。过去用于将微流体装置彼此接口和与外界接口的普通技术包括将输入和/或输出装置的一定长度的管路与微流体装置上的端口结合。通常,使用诸如环氧树脂的合适粘合剂将该管路与微流体装置上的端口结合。但是,粘合剂结合不适合于许多化学分析应用,这是因为用于结合的溶剂可将杂质引入化学样品中。此外,用于结合的溶剂可侵蚀(attack)粘合剂,这会引起管路的分离、通道堵塞和/或输送到微流体装置的样品和/或试剂的污染。此外,诸如环氧树脂结合的粘合剂结合提供永久结合,由此降低具有可重构装置的可能性。例如,永久结合使得难以在需要的情况下更换构件,即微流体装置或管路。因此,此类装置的组装、修理和维护变得耗费人力和时间,当微流体装置用于诸如药物研发的样品的高产率筛选或在其中接口装置的可重构性有用的研究环境中时,这是特别不希望有的特征。为了克服与粘合剂结合相关的问题,过去已提出其它技术,例如,将管路压配到微流体装置上的端口中。但是,这种连接典型地不适合于诸如高压液体色谱分析的高压应用。而且,此类连接具有很低的公差水平。特别地,很低的公差水平在为装置采用多个连接器(即向上扩展(scale up))的系统中带来了挑战。而且,此类连接需要高密封力;这些高密封力有时可能导致微流体芯片开裂。其它方法包括利用诸如移液管的外部输送系统将液体引入微流体装置上的打开端口中。在这些方法中,与微流体装置上的端口连接典型地借助于微移液管端部。但是,该技术由于可引起污染的泄漏和溢出的可能性而也是不希望的。此外,流体被分散地输送而不是连续输送。此外,开放式移液技术不容许对诸如通过泵进行的输送的流体输送使用升高的压力,由此进一步约束了微流体装置的适用性。因此,存在对一种用于微流体装置的改进的流体连接器装置的需要,其用于微流体装置的不同应用中并提供有效、高压、低流体死容积的密封。
技术实现思路
在一个实施例中,提供一种流体连接器装置。该流体连接器装置包括限定适形(conformal)凹部的联接基底(substrate)和配置在适形凹部中以提供通路的可重连配件。此外,该流体连接器装置包括施力元件,其可操作地联接到可重连配件或联接基底或可重连配件和联接基底两者上,以至少部分地提供在可重连配件与联接基底之间的密封力,其中施力元件、可重连配件和联接基底中的至少一个包括用于可重连配件和适形凹部的自对准的一个或多个自由度。在另一实施例中,提供一种流体连接器组件。该组件包括具有第一表面和第二表面的联接基底。联接基底在第一表面上限定一个或多个适形凹部。此外,该组件包括一个或多个可重连配件,其至少部分地配置在适形凹部中,以提供在微流体装置与可重连配件之间的通路,使得可重连配件与微流体装置流体连通。此外,该组件包括施力元件,其至少部分地提供在可重连配件或联接基底或可重连配件和联接基底两者之间的密封力,其中施力元件、可重连配件和联接基底中的至少一个具有用于可重连配件和适形凹部的自对准的一个或多个自由度。该组件还包括与施力元件操作相关的支承结构。在又一实施例中,提供一种用于向微流体装置引入和/或从其提取流体的适配器套具(kit)。该适配器套具包括具有第一表面和第二表面的联接基底。第一表面限定适形凹部。该适配器套具还包括配置在凹部中以提供用于一个或多个流体管道的第一通路的可重连配件。该适配器套具还包括施力元件,其至少部分地提供在可重连配件或联接基底或可重连配件和联接基底两者之间的密封力,并且其中施力元件、可重连配件和联接基底中的至少一个具有用于可重连配件和适形凹部的自对准的一个或多个自由度。附图说明当参考附图阅读以下详细描述时,本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解,在全部附图中同样的附图标记表示同样的零件,其中: 图1是根据本专利技术技术的实施例的流体连接器装置的截面 图2是根据本专利技术技术的实施例的用于组装流体连接器装置的方法的截面 图3是根据本专利技术技术的实施例的可重连配件的一部分的透视 图4-8是根据本专利技术技术的实施例的具有不同形状的可重连配件的实例; 图9-12是根据本专利技术技术的实施例的流体连接器装置的截面 图13是根据本专利技术技术的实施例的采用U形弯曲部作为施力元件的流体连接器装置的实例的截面 图14是根据本专利技术技术的实施例的采用U形弯曲部作为施力元件的流体连接器装置和正方形支承结构的截面 图15是具有限定用于接纳可重连配件的多个适形凹部的联接基底的流体连接器装置的一部分的截面 图16是图15的流体连接器装置的部分的顶视 图17是根据本专利技术技术的实施例的采用联接基底、可重连配件和偏压构件的流体连接器组件的实例的透视图;以及 图18是根据本专利技术技术的实施例的用于向微流体装置引入和/或从其提取流体的适配器套具的截面图。具体实施例方式本专利技术涉及用于向诸如微流体装置的微制造的流体装置引入或从其提取流体(液体或气体)的微流体互连装置。在特定实施例中,流体连接器装置起到微流体互连装置的作用以向微流体装置引入或从其提取流体。流体连接器装置可用于将微流体装置彼此接口或与诸如但不限于泵、过滤器、注射器、气溶胶收集器、流式细胞计和化学分析仪的其它流体构件和系统接口。在一个实施例中,流体连接器装置可将至少一个流体管道联接到微流体装置的对应端口上。在某些实施例中,流体连接器装置可用于合成或分析操作。如以下详细所述,本专利技术技术提供了若干优点,其用于使用微流体装置进行化学分析或合成。在一个实例中,分析或合成操作可在微尺度装置上执行并可需要施加高压力。有利地,本专利技术的流体连接器装置易于组装和拆卸,并提供向上扩展的灵活性。理想而言,流体连接器装置可在快速原型设计环境中制造。此外,该流体连接器装置的小尺寸有助于将流体连接器装置与微流体装置的毫米和亚毫米尺度通道接口。此外,该流体连接器装置理想而言包括自对准的连接装置,其适于具有确定的配合密度(或端口密度)的单独的微芯片组件。在一个实施例中,该流体连接器装置提供了流体和气密密封件,其大致跨流体管道的面延伸,由此使在流体管道的端部与微流体装置的端口之间的流体死容积、即在冲洗期间缺乏流体的区域最小化。因此,采用本专利技术技术的流体连接器装置的微流体装置可被重复地用于相同或不同的试剂,同时减少或消除污染所致的误差。另外,本文档来自技高网
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【技术保护点】

【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:M巴勒C任施V桑珀
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:
国别省市:

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