[发明专利]用于流体应用的微系统以及其制造方法和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于流体应用的微系统以及用于流体应用的微系统的相应的制造方法和使用方法。

背景技术

在例如用于诊断学或者分析学的微流体系统中，必须引入试剂液体。这种微系统是理想无菌的一次性产品并且因此通常由塑料制成。

按现有技术的通常的做法是在反应化验（Assay）流程的过程中供给试剂液体。这种供给通过比如像喷射泵的外部设备来实现，所述喷射泵通过软管与微流体系统连接。另外一种可能性是在井槽中液体的抽吸器，它是安装在通道开口处的小壶。这里提出，液态的试剂放在微流体系统中。在此，液体位于玻璃安瓿中，所述玻璃安瓿被置入微通道中。这种安瓿在化验流程的过程中被机械地破坏并且因此清空。从外面对试剂液体的配量取决于用户和/或设备并且受到例如体积波动、液体的污染以及错误试剂的加入的故障影响。

文献US 2006/0076068描述了在微系统中将膜片作为阀或者作为泵使用的可能性。

发明内容

按独立权利要求1、10、12的本发明基于一种由坚硬的、形状稳固的、平坦的基质以及一种弹性的、活动的膜片或者说薄膜构成的多层结构。基质包含至少一个用于容纳液态形式的试剂的凹槽以及一个通过预定破坏位置与其分隔开的、用于清空储集件的微通道。借助于弹性的膜片封闭凹槽。通过使膜片偏移进凹槽将液体沿着清空通道的方向挤出，由此在通道区域中靠近预定破坏位置产生了提高的液体压力，方法是在那里向上偏移膜片。

如此设计预定破坏位置，使得其在超过临界的压力时断裂。这种效果能够通过不同的技术实现，例如借助于薄膜焊接通过使用确定的焊接参数或者通过接合缝或者说接合区的确定的几何形状来实现。通过这种类型和方式也能够在系统中布置多个储集件，这些储集件在不同的临界压力时发生断裂。用于清空储集件的膜片偏移例如能够机械地、热动地或者气动地完成。通过破坏预定破坏位置制造通往清空通道的流体连接并且能够清空储集件。

本发明包括用于在微流体的系统的制造过程中包围试剂液体的方法。此外本发明能够实现有目标的打开以及在化验流程的过程中在确定的时刻液体储集件的随后完全的和主动的清空。

本发明的一个重要的优点是，避免了将大量液体储存在与微流体系统相连的外部的容器中并且直到接下来歪曲分析结果时才出现的与其相关的无菌问题。

本发明的其它的优点是，所描述的利用聚合物材料和激光焊接的制造方法能够实现用于所考虑的应用的一次性微系统的经济的制造。

液体能够以得到保护的、密封的形式进行储存。能够质量监控地，也就是说体积准确地在生产过程中提交体积。储集件在使用时刻才准确地打开，由此由于运输影响或者用户影响对化验流程的故障影响被最小化。储集件准确地位于微流体系统中的使用位置上，从而最小化无效体积（Totvolumina）。由此避免了污染以及提高了与利用软管连接到微系统的喷射泵相比的配量准确性。用户不接触试剂，由此改善了卫生情况。通过主动地清空储集件，与抽吸相比实现了较高的用户友好性并且节省时间。此外，例如在激光焊接时节省了手工的工作步骤。通过适当的制造方法也能够包围热感应的试剂。避免了使用置入部件，比如玻璃安瓿。此外避免了用于试剂液体的附加的包装步骤。

附图说明

图1A－D示意性地在A、C两部分中示出了按本发明的一种实施方式的微系统的截取区段的纵剖面图并且在B、D两部分中示出了该截取区段的俯视图，分别在A、B两部分中示出了完好的连接片接合面（Steg－Fuegeflaeche）并且在C、D两部分中示出了凸裂的连接片接合面，

图2A－D示意性地又在A、C两部分中示出了按本发明的另一种实施方式的微系统的截取区段的纵剖面图并且在B、D两部分中示出了该截取区段的俯视图，分别在A、B两部分中示出了完好的连接片接合面并且在C、D两部分中示出了凸裂的连接片接合面，

图3A－C示意性地示出了按本发明的另一种实施方式的微系统的截取区段，在A部分中示出了该截取区段的具有凸裂的连接片接合面的侧视图，并且在B部分中示出了该截取区段的俯视图，在C部分中示出了该截取区段的局部放大图，

图4示出了用于按本发明的一种实施方式的微系统的制造方法的流程图，

图5示出了用于按本发明的一种实施方式的微系统的使用方法的流程图。

具体实施方式