微流體裝置、使用和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微流體裝置，該微流體裝置包括用于液體的進(jìn)口端口，毛細(xì)管通道流體連接至進(jìn)口端口，以從進(jìn)口端口接收液體，通道具有限定的容積。設(shè)置有至少一個可溶解閥，可溶解閥包括可溶解隔膜和毛細(xì)管構(gòu)件，可溶解隔膜具有朝向毛細(xì)管通道定向的第一側(cè)，毛細(xì)管構(gòu)件連接至可溶解隔膜的第二側(cè)，從而當(dāng)隔膜被液體溶解時，由于毛細(xì)管作用，液體通過閥運(yùn)輸?shù)礁裟さ牡诙?cè)。本發(fā)明涉及裝置的使用，制造裝置的方法和控制液體流的方法。
【專利說明】
微流體裝置、使用和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明一般設(shè)及包括可溶解材料W控制裝置中的液體流動的、用于液體的微流體 裝置，設(shè)及該裝置的使用，并且設(shè)及制造方法和控制微流體裝置中的液體流的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 微流體裝置被廣泛應(yīng)用。通常微流體裝置被定義為處理小的流體體積(yUnL、化 等等），具有在微米范圍內(nèi)的至少一個維度的小尺寸，和/或利用微域效果。在運(yùn)類裝置中， 流體可W被移動、混合、分離或W其他方式加工。許多應(yīng)用采用被動流體控制技術(shù)，像毛細(xì) 管力。
[0003] 微流體的一個重要領(lǐng)域在于醫(yī)療裝置。微流體裝置可W被用在分析或治療應(yīng)用 中，例如，用來管理藥物或用來處理體液的樣品。
[0004] 在很多應(yīng)用中，能夠限定將要被微流體裝置處理和加工的液體的體積是重要的。 然而，現(xiàn)今尋找簡單有效的方案來限定運(yùn)類裝置中的液體體積仍存在問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 因此，本發(fā)明的目的是提供一種簡單的方案來限定微流體裝置中的一定體積的液 體。
[0006] 因此，本發(fā)明設(shè)及一種微流體裝置，該微流體裝置包括用于液體的進(jìn)口端口、毛細(xì) 管通道和至少一個可溶解閥。毛細(xì)管通道流體連接至進(jìn)口端口 W從進(jìn)口端口接收液體，該 通道具有限定的容積，至少一個可溶解閥包括可溶解隔膜?？扇芙飧裟ぐ鼙灰后w溶解 的材料并且具有朝向（即面向）毛細(xì)管通道定向的第一側(cè)。毛細(xì)管構(gòu)件連接至可溶解隔膜的 第二側(cè)，從而當(dāng)隔膜被液體溶解時，由于毛細(xì)管作用，液體通過閥運(yùn)輸?shù)礁裟さ牡诙?cè)。
[0007] 因此，可溶解隔膜和毛細(xì)管構(gòu)件一起形成可溶解閥。毛細(xì)管通道和可溶解閥協(xié)作 W限定通過毛細(xì)管通道運(yùn)輸?shù)囊欢w積的液體。因此，通過毛細(xì)管通道運(yùn)輸?shù)囊欢w積的 液體是供應(yīng)到進(jìn)口端口的液體的一部分。
[000引裝置的進(jìn)口端口可W是，例如用于接收液體的開口。毛細(xì)管通道適于計量通過毛 細(xì)管作用從進(jìn)口端口吸取到毛細(xì)管通道中的一定體積的液體?？扇芙飧裟ぞ哂斜雀裟さ暮?度尺寸更大的側(cè)向延伸，W便促進(jìn)溶解和裝置的制造。因此它具有第一和第二側(cè)。隔膜的材 料可W在裝置起作用所需的合理時限（即小于1小時、小于10分鐘或小于1分鐘，取決于應(yīng) 用）內(nèi)被液體溶解。可W理解的是，通過溶解隔膜，隔膜被足夠溶解W掲露連接至隔膜的第 二側(cè)的毛細(xì)管構(gòu)件。關(guān)于毛細(xì)管，它指的是被配置成通過毛細(xì)管作用驅(qū)動液體流的結(jié)構(gòu)。
[0009] 微流體裝置可W包括在每個可溶解隔膜前面的空氣排放孔，W允許毛細(xì)管填充液 體直到隔膜為止。
[0010] 進(jìn)口端口可W包括進(jìn)口腔室，進(jìn)口腔室用于接收液體，并且其中至少一個可溶解 閥連接至進(jìn)口腔室，W在隔膜溶解時從進(jìn)口腔室運(yùn)輸液體。
[0011] 因此，可溶解隔膜可W用來將還沒有進(jìn)入到毛細(xì)管通道的液體從進(jìn)口腔室移除， 因此提供毛細(xì)管通道中的液體的"夾斷"效果，w限定已經(jīng)進(jìn)入毛細(xì)管通道的體積。
[0012] 毛細(xì)管通道可W具有進(jìn)口部分和出口部分，進(jìn)口部分連接至進(jìn)口端口，并且其中 至少一個可溶解閥毛細(xì)管連接至毛細(xì)管通道的出口部分，并且被布置成當(dāng)隔膜溶解時從毛 細(xì)管通道運(yùn)輸液體。
[0013] 因此，毛細(xì)管通道可W被填充W在裝置中限定一定體積的液體，隨后通過可溶解 隔膜釋放該體積的液體。
[0014] 毛細(xì)管通道可W具有進(jìn)口部分和出口部分，進(jìn)口部分連接至進(jìn)口端口，其中進(jìn)口 端口可W包括用于接收液體的進(jìn)口腔室，并且其中第一可溶解閥連接至進(jìn)口腔室，用于當(dāng) 隔膜溶解時從進(jìn)口腔室運(yùn)輸液體，并且其中第二可溶解閥毛細(xì)管連接至毛細(xì)管通道的出口 部分，并且布置成當(dāng)隔膜溶解時從毛細(xì)管通道運(yùn)輸液體。閥的可溶解隔膜和毛細(xì)管通道被 配置成使得第一閥的隔膜在第二閥的隔膜之前被供應(yīng)到進(jìn)口端口的液體溶解。
[0015] 毛細(xì)管構(gòu)件可W包括至少一個毛細(xì)管通道或允許毛細(xì)管填充的結(jié)構(gòu)，例如多孔吸 收材料，優(yōu)選地吸收紙基片。
[0016] 因此一旦溶解，液體可W越過可溶解隔膜有效地運(yùn)輸。液體可W，例如被收集在多 孔材料中，用于進(jìn)一步分析。
[0017] 裝置可W包括布置成并行連接至分別的多個可溶解閥的多個毛細(xì)管通道，其中可 溶解閥的毛細(xì)管構(gòu)件被連接W從閥收集液體。
[0018] 因此，在閥前面限定的液體體積可W順序地或并行地被釋放，例如W執(zhí)行裝置中 的預(yù)定順序的反應(yīng)。
[0019] 微流體裝置可W包括多個可溶解閥，多個可溶解閥沿著包括毛細(xì)管通道的微流體 裝置中液體的毛細(xì)管流動路徑分布。
[0020] 因此可W在裝置中執(zhí)行液體的順序加工。
[0021] 毛細(xì)管通道可W包括分支毛細(xì)管通道結(jié)構(gòu)，分支毛細(xì)管通道結(jié)構(gòu)包括連接至多個 可分解閥的多個側(cè)臂毛細(xì)管。
[0022] 因此，流體體積可W被分成多個子體積，用于裝置中的進(jìn)一步加工。
[0023] 閥的多個可溶解隔膜的溶解時間可W被分別定制，W提供微流體裝置中的事件的 預(yù)定定時。閥的多個可溶解隔膜可W被分別定制成具有不同隔膜厚度，W提供不同的溶解 時間。
[0024] 因此，可W采用定時的并且順序的方式執(zhí)行流體操作，W允許裝置中的流體的多 步驟程序的推進(jìn)。
[0025] 閥的至少一個可溶解隔膜的第一側(cè)可W連接至毛細(xì)管封閉端部通道，毛細(xì)管封閉 端部通道被配置成使得溶解隔膜的液體通過毛細(xì)管力被運(yùn)輸?shù)矫?xì)管封閉端部通道中。
[0026] 因此，裝載有被溶解的隔膜材料的液體可W被引導(dǎo)到毛細(xì)管封閉端部通道中，W 允許具有較少量的被溶解材料的液體通過隔膜(一旦溶解)傳送。因此，例如可W保持液體 的粘度。
[0027] 如果裝置包括多個可溶解隔膜，那么多于一個可溶解隔膜可W連接至各自的毛細(xì) 管封閉端部通道。
[0028] 因此，在每個可溶解隔膜處(例如沿著裝置中液體的流動路徑），裝載有被溶解隔 膜材料的液體可W被引導(dǎo)到分別的毛細(xì)管封閉端部通道。
[0029] 當(dāng)液體是體液時，例如血液，可溶解隔膜的材料可W被體液溶解。
[0030] 可溶解隔膜的材料可包括聚乙締醇(PVA)，可溶解多糖、凝膠等等。
[0031] 可溶解隔膜的材料可W包括將被釋放到液體中的至少一個物質(zhì)，例如一種或多種 試劑和/或一種或多種顆粒。
[0032] 因此，一旦溶解，物質(zhì)可W釋放到穿過隔膜的液體中。
[0033] 至少一個可溶解材料區(qū)域可W沿著微流體裝置中液體的流動路徑分布，可溶解材 料包括將被釋放到液體的至少一個物質(zhì)，例如一種或多種試劑和/或一種或多種顆粒。
[0034] 因此，裝置可W在沿著裝置中液體的流動路徑的多個區(qū)域處配備有裝載有物質(zhì)的 可溶解材料，物質(zhì)將通過液體溶解可溶解材料釋放。材料可W例如設(shè)置成沿著流體通道或 流體腔室中的膜。
[0035] 閥的隔膜或可溶解區(qū)域可W包括多層式結(jié)構(gòu)，多層式結(jié)構(gòu)包括將被釋放到液體中 的不同物質(zhì)。
[0036] 裝置可W包括物質(zhì)（例如一種或多種試劑和/或一種或多種顆粒)的至少一個至少 一個存儲區(qū)，并且至少一個可溶解隔膜被提供W密封至少一個存儲區(qū)，其中通過溶解隔膜 將物質(zhì)釋放到液體中。
[0037] 因此，可W通過液體溶解密封用于物質(zhì)的存儲腔室的隔膜來觸發(fā)液體物質(zhì)釋放到 液體中。
[0038] 微流體裝置可W包括疊擱的材料層，材料層限定用于液體的流動路徑并且包括形 成至少一個可溶解隔膜的至少一個可溶解材料層。
[0039] 因此，可W用簡單的方式在微流體裝置中形成一種或多種隔膜。
[0040] 微流體裝置可W包括由微流體裝置中的同一可溶解材料層形成的多個可溶解隔 膜。
[0041] 微流體裝置中的毛細(xì)管流動路徑可W包括在可溶解隔膜層的兩側(cè)上的毛細(xì)管通 道，其中多個可溶解閥在橫穿可溶解隔膜層的流動路徑交叉處形成。
[0042] 因此，可W用簡單的方式在裝置中形成多個可溶解隔膜和毛細(xì)管通道。
[0043] 微流體裝置可W包括血漿分離隔膜，血漿分離隔膜用于將血漿從液體分離，液體 為全血。血漿分離隔膜可W設(shè)置在可溶解隔膜之前或之后。
[0044] 本發(fā)明還設(shè)及一種微流體裝置，該微流體裝置包括:計量毛細(xì)管通道，計量毛細(xì)管 通道具有第一端部和第二端部；用于液體的進(jìn)口端口，進(jìn)口端口連接至計量毛細(xì)管通道的 第一端部;第一可溶解隔膜，第一可溶解隔膜連接至進(jìn)口端口；出口端口，出口端口連接至 計量毛細(xì)管通道的第二端部;第二可溶解隔膜，第二可溶解隔膜連接至出口端口；毛細(xì)管構(gòu) 件，毛細(xì)管構(gòu)件用于當(dāng)分別的可溶解隔膜被液體溶解時將液體從進(jìn)口端口和出口端口移 除，其中可溶解隔膜和計量毛細(xì)管通道被配置成使得第一隔膜在第二隔膜之前被供應(yīng)到進(jìn) 口端口的液體溶解。
[0045] 由此，在進(jìn)口端口處提供的液體開始溶解第一可溶解隔膜，同時在進(jìn)口端口處提 供的液體的一部分被吸取到毛細(xì)管通道中W到達(dá)第二可溶解隔膜。裝置被配置成使得第一 可溶解隔膜在第二可溶解隔膜被通過毛細(xì)管通道吸入的液體溶解之前被在進(jìn)口端口處的 液體溶解。因此，用于將液體從進(jìn)口端口移除的毛細(xì)管構(gòu)件通過第一可溶解隔膜從進(jìn)口端 口運(yùn)輸多余液體。因此，毛細(xì)管通道中的一定體積的液體被"夾斷"，即形成面向進(jìn)口端口的 自由液體表面。此后，第二可溶解隔膜溶解，由此，用于將液體從出口端口移除的毛細(xì)管構(gòu) 件從毛細(xì)管通道中吸取計量毛細(xì)管中的限定體積的液體。因此，限定體積的液體從在進(jìn)口 端口處提供的未限定體積的液體分離。
[0046] 換句話說，本發(fā)明設(shè)及一種微流體裝置，該微流體裝置包括進(jìn)口端口，進(jìn)口端口連 接至至少一個計量毛細(xì)管通道(具有第一端部和第二端部）的第一端部和第一可溶解隔膜 (具有第一側(cè)和第二側(cè)）的第一側(cè)，并且其中計量毛細(xì)管通道的第二端部連接至排放孔端口 和第二可溶解隔膜的第一側(cè)。隔膜的第二側(cè)連接至具有毛細(xì)管功能的通道、結(jié)構(gòu)或材料?？?W選擇計量通道的尺寸和可溶解隔膜的材料、厚度和面積W使得當(dāng)進(jìn)口端口處存在液體時 第一隔膜在第二隔膜之前被溶解。
[0047] 本發(fā)明還設(shè)及用于計量液體的裝置，該裝置包括進(jìn)口端口和微流體通道，其中所 述通道引進(jìn)用于液體傳送和可溶解區(qū)域的時間延遲，其中所述可溶解區(qū)域引進(jìn)某些時間延 遲，并且其中裝置可W具有單數(shù)個或多個所述可溶解區(qū)域，所述區(qū)域通過例如再吸收聚合 物材料(例如PVA)的薄膜實(shí)現(xiàn)。因此，運(yùn)些不同區(qū)域可W提供用于使裝置中發(fā)生延遲事件 的、能夠處理例如多余液體的構(gòu)件。
[0048] 一旦可溶解區(qū)域已經(jīng)溶解，所述區(qū)域可W與允許毛細(xì)管填充的結(jié)構(gòu)接觸。允許毛 細(xì)管填充的結(jié)構(gòu)可W是例如允許液體通過毛細(xì)管作用進(jìn)一步傳送的紙、棉基片、親水微通 道或其它多孔介質(zhì)。
[0049] 微流體裝置可W形成為疊層，疊層包括第一材料層、第二材料層和第Ξ材料層，第 一材料層形成毛細(xì)管通道，第二材料層包括可溶解材料W形成至少一個可溶解隔膜，第Ξ 材料層包括毛細(xì)管構(gòu)件。
[0050] 因此，可W采用簡單的方式制造裝置。
[0051] 本發(fā)明還設(shè)及如文中公開的微流體裝置用于干血斑取樣的使用。
[0052] 傳統(tǒng)的干血斑取樣遭受存儲在吸收紙的沖壓盤中的血液的樣品體積是未知的、并 且樣品斑中的樣品組分是不均勻的缺點(diǎn)。通過準(zhǔn)備存儲在吸收紙中的明確限定體積的血液 W及使用收集在紙中的全血斑，運(yùn)些缺點(diǎn)減少了并且可W增加血斑上執(zhí)行的測試質(zhì)量。
[0053] 本發(fā)明還設(shè)及一種制造如文中公開的微流體裝置的方法，包括步驟：
[0054] -提供第一材料層，第一材料層形成毛細(xì)管通道，
[0055] -提供第二材料層，第二材料層包括可溶解材料，W形成至少一個可溶解隔膜，
[0056] -提供第Ξ材料層，第Ξ材料層包括毛細(xì)管構(gòu)件，W及
[0057] -疊擱第一材料層、第二材料層和第Ξ材料層、和例如覆蓋層、間隔層的任何另外 的層、和/或形成裝置中的流體功能的另外的材料層，由此形成包括微流體裝置的疊層。
[0058] 因此，可W采用簡單的、有成本效益的、適于大規(guī)模制造的方式制造微流體裝置。
[0059] 第Ξ材料層可W包括至少一個毛細(xì)管通道或允許毛細(xì)管填充的結(jié)構(gòu)，例如多孔吸 收材料，優(yōu)選地吸收紙層。
[0060] 可W用疊層中的兩層之間的結(jié)合區(qū)域執(zhí)行疊擱，優(yōu)選地結(jié)合區(qū)域包括熱敏黏著劑 或壓敏黏著劑、反應(yīng)型黏著劑、通過表面活化或熱壓形成的蠟。
[0061] 可W在對齊和堆擱疊層的材料層的數(shù)個后續(xù)步驟中執(zhí)行疊擱。
[0062] 本發(fā)明還設(shè)及控制微流體裝置中的液體流的方法，該方法包括：
[0063] -在用于液體的進(jìn)口端口處提供液體，
[0064] -將液體從進(jìn)口端口接收到毛細(xì)管通道中，毛細(xì)管通道與進(jìn)口端口流體連接，
[0065] -提供至少一個可溶解閥，可溶解閥包括可溶解隔膜和毛細(xì)管構(gòu)件，可溶解隔膜具 有朝向毛細(xì)管通道定向的第一側(cè)，毛細(xì)管構(gòu)件連接至可溶解隔膜的第二側(cè)，
[0066] -通過液體溶解閥的隔膜，W及
[0067] -憑借毛細(xì)管構(gòu)件中的毛細(xì)管作用，液體通過閥運(yùn)輸?shù)礁裟さ牡诙?cè)。
[0068] 因此，可W從提供到進(jìn)口端口的未限定體積的液體分離限定體積的液體。
[0069] 方法可W包括從在進(jìn)口端口處提供的未限定體積的液體限定并且分離限定體積 的液體，并且將多余液體從進(jìn)口端口處移除。
[0070] 因此，接收到毛細(xì)管通道中的液體可W被"夾斷"，W提供面向進(jìn)口端口的自由液 體表面。
[0071 ]方法可W包括從在進(jìn)口端口處提供的未限定體積的液體接收一定體積的液體到 毛細(xì)管通道中，通過接收到毛細(xì)管通道中的液體引發(fā)隔膜溶解，在隔膜被溶解之前移除進(jìn) 口端口處的多余液體，W及此后憑借毛細(xì)管構(gòu)件中的毛細(xì)管作用將液體運(yùn)輸?shù)礁裟さ牡诙?偵U，因此將限定體積的液體從進(jìn)口端口處提供的未限定體積的液體分離。
[0072] 因此，毛細(xì)管通道可W被填充W限定裝置中的一定體積的液體，隨后通過可溶解 隔膜釋放該體積的液體。
[0073] 進(jìn)口端口可W包括進(jìn)口腔室，并且其中通過提供至少一個可溶解隔膜和毛細(xì)管構(gòu) 件將進(jìn)口端口處的多余液體從進(jìn)口腔室移除，可溶解隔膜連接至進(jìn)口腔室，包括能被液體 溶解的材料，并且具有朝向進(jìn)口腔室定向的第一側(cè)，毛細(xì)管構(gòu)件連接至可溶解隔膜的第二 側(cè)，
[0074] -通過進(jìn)口腔室中的液體溶解隔膜，W及
[0075] -憑借毛細(xì)管構(gòu)件中的毛細(xì)管作用將液體運(yùn)輸?shù)礁裟さ牡诙?cè)。
[0076] 因此，可W有效提供毛細(xì)管通道中的液體的"夾斷"。
[0077] 方法可W包括通過溶解覆蓋在用于一種或多種物質(zhì)的至少一個存儲區(qū)上的至少 一個隔膜將一種或多種物質(zhì)（例如，一種或多種試劑和/或一種或多種顆粒）的一個或多個 部分釋放到液體中。
[0078] 方法可W包括通過溶解包括一種或多種物質(zhì)的至少一個隔膜將一種或多種物質(zhì) (例如，一種或多種試劑和/或一種或多種顆粒)釋放到液體中。
[0079] 因此，裝置中可W實(shí)現(xiàn)順序反應(yīng)。
[0080] 本發(fā)明還設(shè)及用犧牲可溶解隔膜來控制和定時微流體系統(tǒng)中的流體流動的方法， 其中一個或數(shù)個可溶解隔膜一旦接觸液體則通過它們的溶解時間控制微流體裝置中的事 件的定時。
[0081] 因此，可W在微流體裝置中實(shí)現(xiàn)事件的順序操作。方法還加強(qiáng)微流體系統(tǒng)中的流 體處理(例如，體積的分離、計量、裝設(shè)閥口、梯流）。為了致動可溶解閥，不需要額外的致動 構(gòu)件，而僅需溶解液體本身。方法可W優(yōu)選地用于毛細(xì)管驅(qū)動系統(tǒng)，其中隔膜和分解的流體 之間的接觸是通過毛細(xì)管力實(shí)現(xiàn)的，并且方法可W用來執(zhí)行毛細(xì)管驅(qū)動系統(tǒng)中的順序操 作。隔膜的溶解時間可W例如通過可溶解膜的厚度和材料控制。可溶解閥還可W用來采用 運(yùn)樣的方式來控制裝置中的定時：同時應(yīng)用到不同計量通道的數(shù)個不同流體按照某個順序 被釋放到共有的微流體系統(tǒng)中，通過不同隔膜的溶解延遲控制該順序。
【附圖說明】
[0082] 現(xiàn)參照所附附圖，通過示例的方式描述本發(fā)明，其中：
[0083] 圖1示出了根據(jù)第一實(shí)施例的微流體裝置，（a)中示出裝置沿毛細(xì)管通道的橫截 面，（b)中示出(a)中的平面A-A限定的橫穿毛細(xì)管通道的截面；
[0084] 圖2示出了圖1中示出的微流體裝置的四個制造步驟(a)-(d);
[0085] 圖3示出了圖1中示出的微流體裝置的屯個操作步驟(a)-(g);
[0086] 圖4示出了通過多個微流體裝置計量的體積的示例；
[0087] 圖5示出了根據(jù)另一替代方案的微流體裝置的橫截面，該微流體裝置具有六個操 作步驟(a)-(f);
[0088] 圖6示出了根據(jù)又一替代方案的微流體裝置，該微流體裝置具有屯個操作步驟 (a)-(g)；
[0089] 圖7示出了根據(jù)又一替代方案的微流體裝置的橫截面；
[0090] 圖8示出了根據(jù)又一替代方案的微流體裝置的橫截面；
[0091] 圖9(a)示出了一種微流體裝置的橫截面，該微流體裝置具有多個隔膜和多個封閉 端部毛細(xì)管通道，裝置的操作在(b)-(c)中示出。
【具體實(shí)施方式】
[0092] 下面，公開了本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述。
[0093] 圖1示出了根據(jù)第一替代方案的微流體裝置101，該微流體裝置101包括毛細(xì)管通 道103，毛細(xì)管通道103具有限定的容積并且具有進(jìn)口部分104和出口部分105。進(jìn)口部分連 接至用于液體(例如體液）的進(jìn)口端口 102。進(jìn)口端口被布置成連接至進(jìn)口腔室106，進(jìn)口腔 室106用于接收未限定體積的液體，例如約30μ 1。
[0094] 進(jìn)口腔室流體連接至第一可溶解閥107,第一可溶解閥107包括可溶解隔膜108和 毛細(xì)管構(gòu)件109,毛細(xì)管構(gòu)件109為一層吸收紙的形式，例如Whatman 903 DBS紙。隔膜具有 面向進(jìn)口腔室中的液體的第一側(cè)和面向毛細(xì)管構(gòu)件的第二側(cè)，從而當(dāng)隔膜被液體溶解時， 由于毛細(xì)管作用，液體通過閥運(yùn)輸?shù)礁裟さ牡诙?cè)。隔膜可W是W薄片或膜形式獲得的或 通過旋轉(zhuǎn)涂覆聚乙締醇(PVA)(是一種能夠溶解于水的熱塑性聚合物)的液體溶液準(zhǔn)備的一 層PVA。它具有優(yōu)秀的膜成形和黏著屬性。它是無毒的并且被用在多種醫(yī)療應(yīng)用中。材料具 有高的抗拉強(qiáng)度并且是柔初的。PVA是可溶于液體的聚合物，并且30WI1厚的層在近似90秒內(nèi) 被一滴水溶解。因此，PVA層優(yōu)選地小于20μπι，更優(yōu)選地小于ΙΟμπι，或甚至小于扣m，W在小于 60秒、小于30秒、或小于15秒內(nèi)溶解。優(yōu)選地使用厚1 -10皿的PVA膜。因此隔膜107具有比隔 膜的側(cè)向維度小得多的厚度并且因此允許被液體有效地溶解，而不會使得液體裝載不必要 量的溶解材料。
[00M]毛細(xì)管通道103的出口部分105與第二可溶解閥110毛細(xì)管連接，第二可溶解閥110 包括可溶解隔膜111和毛細(xì)管構(gòu)件112，毛細(xì)管構(gòu)件112為一層吸收紙的形式，例如Whatman 903 DBS紙。毛細(xì)管通道103的出口部分105還連接至排放孔端口 113, W在液體填充毛細(xì)管 期間將空氣從通道排放。
[0096]圖1中示出的微流體裝置101是多層式裝置的形式，多層式裝置包括Ξ層114、115 和116，Ξ層114、115和116限定形成進(jìn)口腔室106、毛細(xì)管通道103和排放孔端口 113的微流 體結(jié)構(gòu)?？扇芙忾y107和110的各自的可溶解隔膜108和111由可溶解PVA層117形成，并且毛 細(xì)管構(gòu)件109和112由吸收紙層118形成。
[0097] 關(guān)于圖2,公開了一種制造微流體裝置的方法。限定進(jìn)口腔室106、毛細(xì)管通道103 和排放孔端口 113的膜114、115和116均由用切繪機(jī)切割的聚合物透明^erox"膜和流體結(jié) 構(gòu)制成。此后，將各膜對齊并疊擱(a)和(b)。間隔層119被切割W允許第一隔膜層108和第二 隔膜層111、W及形成第一可溶解閥107和第二可溶解閥110的各自的第一毛細(xì)管構(gòu)件109和 第二毛細(xì)管構(gòu)件112的吸收紙的第一部分和第二部分分別定位。底襯膜120被布置成將紙和 隔膜層保持就位。
[0098] 文中示出的示例中，裝置的忍片設(shè)計由不同透明度的六層組成，每個忍片中兩個 1.6 X 1.6cm2Whatman903⑥紙嵌入物和兩片近似1 X 1cm2的PVA。在5個不同步驟中將運(yùn)些部 件疊擱到一起。疊擱加工W使用雙面黏著膠帶的熱敏黏著劑疊擱通道層和出口層(或通道 底部)開始。在運(yùn)個加工步驟期間用襯墊(黃色紙)保護(hù)膠帶的另一側(cè)。接著，進(jìn)口層(或通道 覆蓋物)與通道幾何體對齊并在移除襯墊之后用雙面黏著膠帶的冷膠側(cè)將進(jìn)口層疊擱至通 道幾何體。運(yùn)個堆疊的Ξ層限定通道幾何體并且因此限定忍片的計量容積。然后微流體層 可W與PVA和間隔層疊擱到一起。在運(yùn)個疊擱步驟中，PVA黏貼至光滑的Xerox表面，因為PVA 是具有一75-8(TC的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的熱塑性材料。完成忍片制造的最后步驟是增加紙 嵌入物，W存儲多余的液體W及計量體積的液體。用切割機(jī)準(zhǔn)備的小的方形紙被放置到間 隔層中的預(yù)期的開口中。為了將它們附接至忍片，忍片的背部覆蓋物被疊擱至間隔層和紙 嵌入物，并用它的黏著表面結(jié)合至間隔層和紙嵌入物。忍片的背部覆蓋物中的開口允許存 儲在紙中的流體變干。出口下方的開口的尺寸設(shè)定成使得變干的計量體積將在開口的邊界 內(nèi)，從而可W容易將斑沖壓出。全部疊擱步驟在105°C的溫度下執(zhí)行。
[0099] 在圖3中示出了如圖1中所示的微流體裝置的操作(a)-(g)。一滴液體，例如血液或 其它體液，被提供到進(jìn)口端口并且至少部分地填充進(jìn)口腔室(a)。當(dāng)液體被提供到進(jìn)口端口 中時，液體進(jìn)入毛細(xì)管通道103中并且通過毛細(xì)管作用開始填充通道(b)。同時，進(jìn)口腔室中 的液體開始溶解第一可溶解閥107的可溶解隔膜108。在(C)中，毛細(xì)管通道被填充并且液體 已經(jīng)到達(dá)在毛細(xì)管通道的出口側(cè)的第二可溶解閥110。因此在液體填充毛細(xì)管通道所需的 時間期間（例如1-5秒，取決于毛細(xì)管通道的屬性），第一可溶解閥已經(jīng)部分被溶解。從接觸 液體開始，溶解第一和第二可溶解閥的時間是相同的，因為它們由具有相同厚度的可溶解 隔膜形成。然而，可W針對每個閥分別定制隔膜的厚度W及因此溶解隔膜所需的時間W及 打開閥所需的時間。因此，可溶解閥107在第二可溶解閥110之前被打開(d)，由此，進(jìn)口腔室 中的液體通過閥運(yùn)輸?shù)矫?xì)管構(gòu)件中，在本例子中毛細(xì)管構(gòu)件是吸收紙。當(dāng)進(jìn)口腔室中的 液體流空時，由于毛細(xì)管通道中的毛細(xì)管作用，通道中的液體體積被"夾斷"，因此形成面向 進(jìn)口腔室的自由液體表面(e)。進(jìn)口腔室中的多余液體被吸收到毛細(xì)管構(gòu)件中。因此，明確 限定體積的液體從提供到進(jìn)口端口中的未限定體積的液體中分離。此后，第二可溶解閥的 隔膜被溶解(f)并且閥打開，由此毛細(xì)管通道中的液體通過吸收紙形式的毛細(xì)管構(gòu)件被運(yùn) 輸?shù)礁裟さ牧硪粋?cè)。最后，當(dāng)液體被完全吸收到紙中（g)，容納液體的紙的一部分可W被切 去，用于進(jìn)一步加工或分析。
[0100] 因此，通過裝置限定一定體積的液體的方法的主要步驟為：
[0101 ] 1.應(yīng)用微滴;進(jìn)口閥開始溶解;通道開始填充，
[0102] 2.通道被完全填充；出口閥開始溶解，
[0103] 3.進(jìn)口閥完全溶解;液體開始吸進(jìn)紙中；在通道的進(jìn)口部分處夾斷，W及
[0104] 4.出口閥完全溶解;通道內(nèi)部的流體體積被傳輸?shù)郊埢?br>[0105] 在圖4中示出了通過多個微流體裝置計量的體積的示例。圖表示出了55個裝置測 量的體積，W及被±0.化1的限定標(biāo)準(zhǔn)偏差的線(淺色實(shí)線)包圍的0.87μ1的平均體積(深色 實(shí)線）。
[0106] 微流體裝置可W用在例如干血斑取樣(DBS)中。隨著分析技術(shù)(例如LC-MS/MS(液 體色譜質(zhì)譜聯(lián)用））中的靈敏度的增加，DBS取樣被認(rèn)為是對靜脈血取樣的簡單便利的替代 方法，尤其對于治療藥物監(jiān)測(TDM)是有吸引力的。然而，傳統(tǒng)的DBS取樣通過刺破手指將未 知體積的血液存儲在紙基片中，因此使得定量分析不精確也不準(zhǔn)確。DBS定量分析的問題來 源于來自斑的存儲在沖壓出的盤中的未知體積。斑內(nèi)的被分析物的不均勻分布是由血細(xì)胞 比容值和紙中的色譜效應(yīng)的變化引起的。文中公開的微流體裝置允許側(cè)向流動裝置計量精 確體積并且因此適于計量用于DBS分析的血斑?，F(xiàn)在，吸收到出口區(qū)域處的紙中的全部血斑 可W被沖壓出，從而減少干血斑內(nèi)的不均勻性問題。由于體積已經(jīng)在微通道中被計量，因此 不用再擔(dān)憂斑不均勻性。
[0107] 圖5中示出了根據(jù)替代實(shí)施例的微流體裝置501。該實(shí)施例類似于關(guān)于圖1公開的 實(shí)施例，但是在運(yùn)個實(shí)施例中，裝置僅配備有一個可溶解閥507,可溶解閥507被設(shè)置成與毛 細(xì)管通道503的出口部分505連接。進(jìn)口端口 502是毛細(xì)管通道503的進(jìn)口部分504的端部。在 運(yùn)種情況下，裝置還可W用來，例如限定用于DBS取樣的一定體積的血液。
[0108] 未限定體積的液體微滴提供到裝置的進(jìn)口端口 502(a)。來自微滴的液體通過毛細(xì) 管作用開始填充毛細(xì)管通道503(b)，直到通道被完全裝滿(C)。一旦通道裝滿液體，液體被 驅(qū)使與可溶解閥507接觸。此后，剩余的液體滴被移除，并且毛細(xì)管通道中的一定體積的液 體被"夾斷"，從而在進(jìn)口端口處形成自由液體表面。當(dāng)可溶解閥被溶解時，毛細(xì)管通道中的 明確限定體積的液體通過閥運(yùn)輸?shù)轿占埢问降拿?xì)管構(gòu)件中。由此，明確限定體積 的液體從提供到進(jìn)口端口的未限定體積的液體滴分離。
[0109] 圖6中示出根據(jù)另一替代方案的微流體裝置601，微流體裝置601包括毛細(xì)管通道 603，毛細(xì)管通道603具有限定的體積并且具有進(jìn)口部分604和第一出口部分605。進(jìn)口部分 連接至用于液體(例如，體液）的進(jìn)口端口 602。進(jìn)口端口被布置成連接至進(jìn)口腔室606 W接 收未限定體積的液體，并且連接至可溶解進(jìn)口閥607。第一出口部分是連接至第一可溶解出 口閥610的毛細(xì)管。
[0110] 毛細(xì)管通道還包括分支毛細(xì)管通道結(jié)構(gòu)，分支毛細(xì)管通道結(jié)構(gòu)包括多個側(cè)臂，每 個側(cè)臂限定毛細(xì)管通道的另外出口部分605 '。毛細(xì)管通道的每個另外出口部分605 '連接至 另外可溶解出口閥610 '。因此裝置包括多個可溶解閥607、610和多個閥610 '。因此，毛細(xì)管 通道連接至沿著微流體裝置中液體的毛細(xì)管流動路徑分布的多個可溶解出口閥。
[0111] 在裝置操作期間，液體被供應(yīng)到進(jìn)口端口 602，至少部分填充進(jìn)口腔室606。然后進(jìn) 口處的可溶解閥607開始溶解。液體被吸取到毛細(xì)管通道的進(jìn)口部分604中，并且被吸取到 毛細(xì)管通道的側(cè)臂中（a)。此后，毛細(xì)管通道結(jié)構(gòu)被液體填充(b)并且在各出口部分605、 605'處的每個可溶解閥610、610'均開始溶解。下個步驟中，進(jìn)口處的可溶解閥打開(C)，由 此進(jìn)口腔室中的任何多余液體通過閥運(yùn)輸?shù)矫?xì)管構(gòu)件中。在毛細(xì)管通道的進(jìn)口部分處形 成自由液體表面。第一出口部分處的可溶解閥605被優(yōu)選地配置成在各側(cè)臂處的可溶解閥 605'之前溶解。因此當(dāng)?shù)谝怀隹诓糠痔幍目扇芙忾y610打開時（d)，主要毛細(xì)管通道中的一 定體積的液體朝向第一出口閥被吸取并且進(jìn)入到那里設(shè)置的毛細(xì)管構(gòu)件中。在運(yùn)個步驟 中，在毛細(xì)管結(jié)構(gòu)的側(cè)臂中形成面向主要毛細(xì)管通道的自由液體表面(e)。此后，側(cè)臂分別 的出口部分605'處的出口閥610'如(f)中示出的同時打開，或按順序打開，由此各側(cè)臂中得 到的限定體積的液體被運(yùn)輸?shù)脚c各出口閥610'連接的毛細(xì)管構(gòu)件中（g)。由此，許多限定體 積的液體從被供應(yīng)到進(jìn)口端口的未限定體積的液體分離，用于進(jìn)一步加工或分析。
[0112] 圖7中公開了根據(jù)又一替代方案的微流體裝置的橫截面。裝置包括微通道703,微 通道703連接至第一進(jìn)口端口 702，第一進(jìn)口端口 702配備有可溶解進(jìn)口閥707，并且可溶解 出口閥710連接至毛細(xì)管通道的出口部分。裝置與關(guān)于圖1所公開的不同之處如下。在毛細(xì) 管通道703中，設(shè)置有可溶解材料的膜724,膜724包含將被釋放到液體中的物質(zhì)。物質(zhì)可W 是試劑。另外，設(shè)置在可溶解出口閥的可溶解隔膜711的第二側(cè)上的毛細(xì)管構(gòu)件712由另外 的通向反應(yīng)空間721的毛細(xì)管通道725形成。反應(yīng)空間可W配備有用于其它液體(例如另外 的試劑或樣品液體）的進(jìn)口端口 722。反應(yīng)空間可W填充有吸收材料723，例如吸收紙基片。 運(yùn)類包含將被釋放到液體中的物質(zhì)的可吸收膜，和/或包括連接到反應(yīng)空間的毛細(xì)管通道 的毛細(xì)管構(gòu)件可W與文中公開的其它微流體裝置中的任何一個一起提供。
[0113] 在裝置操作期間，一滴液體被提供到進(jìn)口端口 702并且至少部分填充進(jìn)口腔室。當(dāng) 液體被提供到進(jìn)口端口中，液體進(jìn)入到毛細(xì)管通道703并且通過毛細(xì)管作用開始填充通道。 同時進(jìn)口腔室中的液體開始溶解第一可溶解閥707的可溶解隔膜。當(dāng)通道被液體填充時，微 通道中的可溶解膜724也開始溶解。當(dāng)毛細(xì)管通道被填充并且液體已經(jīng)到達(dá)毛細(xì)管通道的 出口側(cè)處的第二可溶解閥710時，第二可溶解閥710開始溶解?？扇芙忾y707在第二可溶解閥 710之前打開，由此，進(jìn)口腔室中的液體通過閥被運(yùn)輸?shù)矫?xì)管構(gòu)件(在運(yùn)種情況下，為吸收 紙）。由于毛細(xì)管通道中的毛細(xì)管作用，通道中的液體體積被"夾斷"，因此當(dāng)進(jìn)口腔室中的 流體流空時，形成面向進(jìn)口腔室的自由液體表面。進(jìn)口腔室中的多余液體被吸收到毛細(xì)管 構(gòu)件中。因此，明確限定體積的液體從被提供到進(jìn)口端口的未限定體積的液體分離。然后毛 細(xì)管通道中的液體已經(jīng)使膜724溶解，并且因此裝載包含在膜中的物質(zhì)。此后，第二可溶解 閥的隔膜被溶解并且閥被打開，由此，毛細(xì)管通道中的液體(包括物質(zhì))通過毛細(xì)管通道725 形式的毛細(xì)管構(gòu)件被運(yùn)輸?shù)礁裟さ牧硪粋?cè)并且進(jìn)入到反應(yīng)空間721中，在反應(yīng)空間721中它 被吸收到紙723中。然后另外的液體樣品可W通過進(jìn)口72巧日入到反應(yīng)空間并且與第一液體 或第一液體攜帶的物質(zhì)反應(yīng)。
[0114] 圖8中示出了沿著裝置中液體的流動路徑順序布置的兩個可溶解閥810和826的實(shí) 施例。液體流動通道包括一直通往第一可溶解閥810的第一毛細(xì)管通道803。可溶解閥810包 括具有第一側(cè)和第二側(cè)的隔膜811，并且毛細(xì)管構(gòu)件由連接至隔膜的第二側(cè)的毛細(xì)管通道 825形成。第二可溶解閥826包括隔膜827,隔膜827具有第一側(cè)和第二側(cè)。毛細(xì)管通道825連 接至隔膜的第一側(cè)并且毛細(xì)管構(gòu)件由連接至隔膜第二側(cè)的毛細(xì)管通道828形成?？諝馀欧?孔830和831靠近分別的隔膜811和827的第一側(cè)設(shè)置。兩個可溶解閥的隔膜由貫穿結(jié)構(gòu)延伸 的單層的可溶解膜形成。本實(shí)施例可W與文中公開的任何裝置組合使用，W提供裝置中的 順序定時的流體流動操作。
[0115] 操作期間，液體填充毛細(xì)管通道803并且開始溶解第一可溶解閥810的隔膜811。因 此，液體的傳送被保持在與溶解隔膜所需的時間相對應(yīng)的時間段。一旦閥的隔膜被溶解，憑 借毛細(xì)管通道825,液體被運(yùn)輸?shù)降诙扇芙飧裟?27,并且開始溶解隔膜。再次，液體的傳 送被保持在于溶解隔膜所需的時間相對應(yīng)的時間段，并且一旦閥的隔膜被溶解，液體通過 閥被運(yùn)輸?shù)讲⑶疫M(jìn)入到連接至可溶解隔膜827的第二側(cè)的毛細(xì)管通道。
[0116] 圖9(a)中公開了根據(jù)另一實(shí)施例的微流體裝置的橫截面。裝置配備有連接至第一 可溶解閥910的第一毛細(xì)管通道903。在可溶解閥的另一側(cè)，毛細(xì)管通道925被連接，毛細(xì)管 通道925通向具有可溶解隔膜927的第二可溶解閥926,可溶解隔膜927具有第一側(cè)和第二 偵U，其中第一側(cè)面向毛細(xì)管通道925，第二側(cè)連接至又一毛細(xì)管通道928形式的毛細(xì)管構(gòu)件。 毛細(xì)管通道925延伸超過第二閥W形成封閉端部通道929。一個空氣排放孔930設(shè)置在封閉 端部腔室中并且一個空氣排放孔931在閥910的前面。封閉端部通道或腔室被配置成使得溶 解隔膜的液體通過毛細(xì)管力被運(yùn)輸?shù)矫?xì)管封閉端部通道中。因此，裝載有被溶解的隔膜 材料的液體可W被引導(dǎo)到毛細(xì)管封閉端部通道W允許具有較少量的被溶解的材料的液體 通過閥（一旦溶解)傳送。
[0117] 圖9(b)中按順序步驟示出裝置的操作。第一可溶解閥被溶解并且液體被運(yùn)輸?shù)矫?細(xì)管通道925中。當(dāng)?shù)竭_(dá)第二可溶解閥時，運(yùn)個閥的隔膜開始溶解，同時液體仍傳送到封閉 端部通道中，因此帶著任何被溶解的材料一起傳送到封閉端部通道中。因此，一旦第二可溶 解閥的隔膜溶解，被溶解的材料的大部分堆積在封閉端部通道中，并且新鮮的液體開始傳 送到第二可溶解閥后面的毛細(xì)管通道中。
[0118] 圖9(c)中示出了梯流可溶解閥系統(tǒng)的示例，每個閥配備有各自的用于堆積來自各 自可溶解隔膜的被溶解材料的封閉端部容積。每個封閉端部容積還配備有空氣排放孔，W 允許通道和封閉端部容積的毛細(xì)管填充。因此，根據(jù)運(yùn)個實(shí)施例，在例如沿著裝置中的液體 的流動路徑的每個可溶解隔膜處，裝載有被溶解的隔膜材料的液體可W被引導(dǎo)到各個毛細(xì) 管封閉端部通道中并且堆積W允許具有較少量的被溶解材料的液體通過隔膜(一旦溶解） 傳送，并且遍及裝置。
【主權(quán)項】
1. 一種微流體裝置，包括： 用于液體的進(jìn)口端口， 毛細(xì)管通道，所述毛細(xì)管通道流體連接至所述進(jìn)口端口，以從所述進(jìn)口端口接收液體， 所述通道具有限定的容積， 至少一個可溶解閥，所述至少一個可溶解閥包括可溶解隔膜和毛細(xì)管構(gòu)件，所述可溶 解隔膜具有朝向所述毛細(xì)管通道定向的第一側(cè)，所述毛細(xì)管構(gòu)件連接至所述可溶解隔膜的 第二側(cè)，從而當(dāng)所述隔膜被液體溶解時，由于毛細(xì)管作用，液體通過所述閥運(yùn)輸?shù)剿龈裟?的第二側(cè)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流體裝置，其中，所述進(jìn)口端口包括進(jìn)口腔室，所述進(jìn)口腔 室用于接收液體，并且其中所述至少一個可溶解閥連接至所述進(jìn)口腔室，以在所述隔膜被 溶解時從所述進(jìn)口腔室運(yùn)輸液體。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微流體裝置，其中，所述毛細(xì)管通道具有進(jìn)口部分和出口 部分，所述進(jìn)口部分連接至所述進(jìn)口端口，并且其中所述至少一個可溶解閥毛細(xì)管連接至 所述毛細(xì)管通道的出口部分，并且被布置成當(dāng)所述隔膜被溶解時從所述毛細(xì)管通道運(yùn)輸液 體。4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的微流體裝置，其中，所述毛細(xì)管構(gòu)件包括至少一 個毛細(xì)管通道或允許毛細(xì)管填充的結(jié)構(gòu)，例如多孔吸收材料，優(yōu)選地吸收紙基片。5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的微流體裝置，其中，所述裝置包括布置成并行連 接至分別的多個可溶解閥的多個毛細(xì)管通道，其中所述可溶解閥的毛細(xì)管構(gòu)件被連接以從 所述閥收集液體。6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的微流體裝置，其中，所述裝置包括多個可溶解閥， 所述多個可溶解閥沿著包括所述毛細(xì)管通道的所述微流體裝置中液體的毛細(xì)管流動路徑 分布。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的微流體裝置，其中，所述毛細(xì)管通道包括分支毛細(xì)管通道結(jié) 構(gòu)，所述分支毛細(xì)管通道結(jié)構(gòu)包括連接至所述多個可溶解閥的多個側(cè)臂毛細(xì)管。8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的微流體裝置，其中，所述閥的多個可溶解隔膜的溶解時間 可以分別定制，以提供所述微流體裝置中的事件的預(yù)定定時。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的微流體裝置，其中，所述閥的多個可溶解隔膜被分別定制成具 有不同隔膜厚度，以提供不同的溶解時間。10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的微流體裝置，其中，所述閥的至少一個可溶解隔 膜的第一側(cè)連接至毛細(xì)管封閉端部通道，所述毛細(xì)管封閉端部通道被配置成使得溶解所述 隔膜的液體通過毛細(xì)管力運(yùn)輸?shù)剿雒?xì)管封閉端部通道中。11. 根據(jù)權(quán)利要求6至9和權(quán)利要求10中任一項所述的微流體裝置，其中，多個可溶解閥 連接至各自的毛細(xì)管封閉通道。12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的微流體裝置，其中，所述可溶解隔膜的材料能夠 被體液溶解，并且其中液體是體液，例如血液。13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的微流體裝置，其中，所述可溶解隔膜的材料包括 聚乙烯醇(PVA)。14. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的微流體裝置，其中，所述可溶解隔膜的材料包括 將被釋放到液體中的至少一種物質(zhì)，例如一種或多種試劑和/或一種或多種顆粒。15. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的微流體裝置，其中，可溶解材料的至少一個區(qū)域 沿著所述微流體裝置中液體的流動路徑分布，可溶解材料包括將被釋放到液體中的至少一 種物質(zhì)，例如一種或多種試劑和/或一種或多種顆粒。16. 根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的微流體裝置，其中，所述隔膜或可溶解區(qū)域包括多層式 結(jié)構(gòu)，所述多層式結(jié)構(gòu)包括將被釋放到液體中的不同物質(zhì)。17. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的微流體裝置，其中，至少一個可溶解隔膜被設(shè)置 成密封將通過溶解所述隔膜釋放到液體中的物質(zhì)的存儲區(qū)，物質(zhì)例如為一種或多種試劑 和/或一種或多種顆粒。18. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的微流體裝置，其中，所述微流體裝置包括疊砌的 材料層，所述材料層限定用于液體的流動路徑并且包括形成所述至少一個可溶解隔膜的至 少一個可溶解材料層。19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的微流體裝置，其中，所述裝置包括由所述微流體裝置中的同 一可溶解材料層形成的多個可溶解隔膜。20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的微流體裝置，其中，所述微流體裝置中的毛細(xì)管流動路徑包 括在可溶解隔膜層的兩側(cè)上的毛細(xì)管通道，其中多個可溶解閥在橫穿所述可溶解隔膜層的 流動路徑交叉處形成。21. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的微流體裝置，包括血漿分離隔膜，所述血漿分離 隔膜用于將血漿從液體分離，液體為全血。22. -種微流體裝置，包括： 計量毛細(xì)管通道，所述計量毛細(xì)管通道具有第一端部和第二端部， 用于液體的進(jìn)口端口，所述進(jìn)口端口連接至所述計量毛細(xì)管通道的第一端部， 第一可溶解隔膜，所述第一可溶解隔膜連接至所述進(jìn)口端口， 出口端口，所述出口端口連接至所述計量毛細(xì)管通道的第二端部， 第二可溶解隔膜，所述第二可溶解隔膜連接至所述出口端口， 毛細(xì)管構(gòu)件，所述毛細(xì)管構(gòu)件用于當(dāng)分別的可溶解隔膜被液體溶解時將液體從所述進(jìn) 口端口和所述出口端口移除，其中所述可溶解隔膜和所述計量毛細(xì)管通道被配置成使得所 述第一隔膜在所述第二隔膜之前被供應(yīng)到所述進(jìn)口端口的液體溶解。23. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的微流體裝置，所述微流體裝置形成為疊層，所述 疊層包括第一材料層、第二材料層和第三材料層，所述第一材料層形成所述毛細(xì)管通道，所 述第二材料層包括可溶解材料以形成至少一個可溶解隔膜，所述第三材料層包括所述毛細(xì) 管構(gòu)件。24. -種根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的微流體裝置用于干血斑取樣的使用。25. -種制造根據(jù)權(quán)利要求中任一項的微流體裝置的方法，包括步驟： -提供第一材料層，所述第一材料層形成所述毛細(xì)管通道， -提供第二材料層，所述第二材料層包括可溶解材料，以形成所述至少一個可溶解隔 膜， -提供第三材料層，所述第三材料層包括所述毛細(xì)管構(gòu)件，以及 -疊砌所述第一材料層、所述第二材料層、所述第三材料層和例如覆蓋層、間隔層的任 何另外的層、和/或形成所述裝置中的流體功能的另外的材料層，由此形成包括所述微流體 裝置的疊層。26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述第三材料層包括至少一個毛細(xì)管通道或允 許毛細(xì)管填充的結(jié)構(gòu)，例如多孔吸收材料，優(yōu)選地一層吸收紙。27. 根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的方法，其中，用所述疊層中的兩層之間的結(jié)合區(qū)域執(zhí)行 疊砌，優(yōu)選地所述結(jié)合區(qū)域包括熱敏黏著劑或壓敏黏著劑、反應(yīng)型黏著劑、通過表面活化或 熱壓形成的蠟。28. 根據(jù)權(quán)利要求25、26或27所述的方法，其中，在對齊和疊砌所述疊層的材料層的數(shù) 個后續(xù)步驟中執(zhí)行所述疊砌。29. -種控制微流體裝置中的液體流的方法，包括： -在用于液體的進(jìn)口端口處提供液體， -將液體從所述進(jìn)口端口接收到毛細(xì)管通道中，所述毛細(xì)管通道與所述進(jìn)口端口流體 連接， -提供至少一個可溶解閥，所述至少一個可溶解閥包括可溶解隔膜和毛細(xì)管構(gòu)件，所述 可溶解隔膜具有朝向所述毛細(xì)管通道定向的第一側(cè)，所述毛細(xì)管構(gòu)件連接至所述可溶解隔 膜的第二側(cè)， -通過液體溶解所述閥的隔膜，以及 -憑借所述毛細(xì)管構(gòu)件中的毛細(xì)管作用，液體通過所述閥運(yùn)輸?shù)剿龈裟さ牡诙?cè)。30. 根據(jù)權(quán)利要求29的方法，包括從在所述進(jìn)口端口處提供的未限定體積的液體限定 和分離限定體積的液體，并將多余的液體從所述進(jìn)口端口移除。31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述方法包括從在所述進(jìn)口端口處提供的未限 定體積的液體接收一定體積的液體到所述毛細(xì)管通道中，通過接收到所述毛細(xì)管通道中的 液體引發(fā)所述隔膜的溶解，在所述隔膜溶解之前移除所述進(jìn)口端口處的多余液體，并且此 后憑借所述毛細(xì)管構(gòu)件的毛細(xì)管作用將液體運(yùn)輸?shù)剿龈裟さ牡诙?cè)，因此將限定體積的 液體從在所述進(jìn)口端口處提供的未限定體積的液體分離。32. 根據(jù)權(quán)利要求30或31所述的方法，其中，所述進(jìn)口端口包括進(jìn)口腔室，并且其中通 過提供至少一個可溶解隔膜和毛細(xì)管構(gòu)件將所述進(jìn)口端口處的多余液體從所述進(jìn)口腔室 移除，所述至少一個可溶解隔膜與所述進(jìn)口腔室連接，包括能被液體溶解的材料，并且具有 朝向所述進(jìn)口腔室定向的第一側(cè)，所述毛細(xì)管構(gòu)件連接至所述可溶解隔膜的第二層， -通過所述進(jìn)口腔室中的液體溶解所述隔膜，以及 -憑借所述毛細(xì)管構(gòu)件中的毛細(xì)管作用將液體運(yùn)輸?shù)剿龈裟さ牡诙?cè)。33. 根據(jù)權(quán)利要求29至32中任一項所述的方法，包括通過溶解覆蓋在用于一種或多種 物質(zhì)的至少一個存儲區(qū)上的至少一個隔膜將所述一種或多種物質(zhì)的一個或多個部分釋放 到液體中，一種或多種物質(zhì)例如為一種或多種試劑和/或一種或多種顆粒。34. 根據(jù)權(quán)利要求29至32中任一項所述的方法，包括通過溶解包括一種或多種物質(zhì)的 至少一個隔膜將所述一種或多種物質(zhì)釋放到液體中，一種或多種物質(zhì)例如為一種或多種試 劑和/或一種或多種顆粒。
【文檔編號】F16K99/00GK105848783SQ201480065190
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年9月30日
【發(fā)明人】G·斯特默, G·倫克, O·貝克, N·羅克斯赫德
【申請人】卡皮坦內(nèi)爾公司