[发明专利]微流器件和用预定量的流体填充微流器件的腔的方法

说明书

技术领域

根据示范性实施方式的装置和方法涉及具有计量结构以计量流体的精确量的微流器件。

背景技术

芯片实验室(lab-on-a-chip)是指这样的器件，其中微流结构布置在芯片形基板中以实施多个步骤的处理和操作，从而在小芯片上实施包括生化反应的测试。

转移微流结构中的流体会需要驱动压力，诸如毛细压力或单独的泵产生的压力。近来，已经提出盘型微流器件来实施一系列操作，在盘型微流器件中，微流结构布置在盘型平台上以确保流体的离心运动。这样的盘型微流器件被称为实验室光盘(lab compact disc)、盘实验室(lab-on a disc)或数字生物盘(digital bio disc，DBD)。

通常，在相关技术中，盘型微流器件包括其中限制流体的腔、用于流体流动的沟道和控制流体的流动的阀，所有这些可以以各种方式组合。

微流器件可以用作样品分析器件以测试样品诸如血液、唾液、尿液等。能与样品中的特定成分反应的试剂可以容纳在微流器件中。样品的测试可以通过将样品注入到微流器件中并检测样品与试剂之间的反应结果来进行。

为了获得可靠的样品测试结果，可能需要精确计量将与试剂反应的样品的预设量。

然而，在流体计量期间，由于流体的本质诸如粘性、表面能等或外部因素诸如环境温度、微流器件的旋转速度等，可能测量比预设量更小的流体量。

发明内容

示范性实施方式提供一种计量准确量的流体的微流器件。

根据示范性实施方式的一个方面，提供一种微流器件，包括：腔，配置为在其中容纳流体；入口沟道，连接到所述腔且配置为将所述流体供应到所述腔中；以及出口沟道，连接到所述腔并与所述入口沟道分开设置，其中所述出口沟道配置为使得在所述腔填充有通过所述入口沟道引入的预定量的流体之后，引入到所述腔中的超过所述预定量的任何额外量的流体通过所述出口沟道离开所述腔。

所述入口沟道可以包括第一入口沟道和第二入口沟道，所述第一入口沟道将所述流体朝所述腔引导，所述第二入口沟道将所述第一入口沟道连接到所述腔。

所述出口沟道可以包括第一出口沟道和第二出口沟道，所述第一出口沟道引导从所述腔排出的流体，所述第二出口沟道将所述第一出口沟道连接到所述腔。

所述腔可包括配置来容纳和排放预定量流体的计量腔。

所述微流器件还可包括排放沟道以允许容纳在所述腔中的流体排放到所述腔的外部。

所述微流器件还可包括阀以开启和/或关闭所述排放沟道。

离心力可以施加到所述入口沟道和/或所述出口沟道以使得所述流体能够移动。在示范性实施方式中，施加到所述出口沟道的离心力可以大于施加到所述入口沟道的离心力。

根据另一示范性实施方式的一个方面，提供一种包括平台的微流器件，该平台包括：腔，配置为在其中容纳流体；入口沟道，配置为将所述流体供应到所述腔中；以及出口沟道，与所述入口沟道分开设置，其中所述出口沟道配置为使得在所述腔填充有通过所述入口沟道引入的预定量的流体之后，引入到所述腔中的超过所述预定量的任何额外量的流体通过所述出口沟道离开所述腔。

所述腔可包括配置来容纳和排放预定量流体的计量腔。

在所述平台的径向方向上，所述腔可以位于所述入口沟道的外侧。

在所述平台的径向方向上，所述腔可以位于所述出口沟道的外侧。

从所述平台的旋转中心到所述出口沟道的距离可以大于从所述平台的旋转中心到所述入口沟道的距离，使得在所述平台的旋转期间施加到所述出口沟道的离心力大于施加到所述入口沟道的离心力。

所述入口沟道可包括第一入口沟道和第二入口沟道，所述第一入口沟道朝向所述腔引导所述流体，所述第二入口沟道将所述第一入口沟道连接到所述腔。

所述出口沟道可包括第一出口沟道和第二出口沟道，所述第一出口沟道引导从所述腔排出的流体，所述第二出口沟道将所述第一出口沟道连接到所述腔。

所述第二出口沟道可以从所述平台的径向方向朝所述第一出口沟道中流体的移动方向偏移预定角度，以确保从所述腔中排出的流体移动到所述第一出口沟道中。