[发明专利]在毛细管驱动的微流体系统中用于将试剂溶解在流体中的装置

说明书

提供了一种在毛细管驱动的微流体系统中用于将试剂溶解在流体中的装置。该装置(200)包括：用于在第一端部处接收流体的通道(102)；阀(105)，该阀布置在该通道的第二端部处以便控制流体流在其到达该通道的第二端部时停止；以及用于在由该通道(102)接收到该流体后的预定时间打开该阀(105)的致动器(108)。该装置进一步包括用于保持干燥试剂的一个或多个结构(106)。该一个或多个结构(106)各自的宽度(W2)大于该通道(102)的宽度(W1)，并且该一个或多个结构联接到该通道的侧壁，使得允许该流体从该通道进入该一个或多个结构、使保持在其中的干燥试剂溶解并且扩散回到该通道中。

技术领域

本披露涉及毛细管驱动的微流体系统。特别地，本披露涉及一种在毛细管驱动的微流体系统中用于将试剂溶解在流体中的装置。

背景技术

将试剂集成到微流体设备中对于诊断学和生命科学中的应用至关重要。将试剂集成在微流体设备的芯片上的、使得设备具有较长保质期的一种方法是将干燥试剂储存在芯片上并且在进行测试时通过缓冲流体或样品流体使它们溶解。在这种方法中，挑战在于在试剂溶解中实现精确的比如体积和浓度等条件。考虑到低雷诺数流动条件(在微流体设备范围内是这种情况)，试剂在微流体设备上的溶解可能极快，并且可能导致试剂在填充液体的前部处积聚，从而导致溶解不均匀。为了获得均匀溶解，必须将试剂更好地分配在一定体积中。可以通过比如混合器等有源流控元件来帮助试剂分配，但是这些流控元件难以制造和实施。在更简单的流体结构中，分配还可以完全依赖于分子扩散。然而，由于生物反应中使用的试剂通常是相对较大的分子(～100kDa)，分子扩散即使在较小长度范围(～500μm)内也可能需要10分钟以上，这是不期望的，因为在此类设备中期望具有快速的从采样到应答的时间。

发明内容

为了实现试剂在流体中均匀溶解，提供了毛细管驱动的微流体系统中的装置。该装置包括：用于在第一端部处接收流体的通道；阀，该阀布置在该通道的第二端部处以便控制流体流在其到达该通道的第二端部时停止；用于保持干燥试剂的一个或多个结构；以及用于在由该通道接收到该流体后的预定时间打开该阀的致动器。该一个或多个结构各自的宽度大于该通道的宽度，并且该一个或多个结构流体地联接到该通道，使得允许该流体从该通道进入该一个或多个结构、使保持在其中的干燥试剂溶解并且扩散回到该通道中。

附图说明

上述以及另外的目的、特征和优点将通过以下参考附图对本文所述的实施例进行的说明性和非限制性的详细描述而更好地得到理解，其中相同的附图标记将用于类似的元件，在附图中：

图1示意性地展示了根据实施例的、在毛细管驱动的微流体系统中用于将试剂溶解在流体中的装置的俯视图。

图2示意性地展示了根据进一步的实施例的、在毛细管驱动的微流体系统中用于将试剂溶解在流体中的装置的俯视图。

图3示意性地展示了根据实施例的、在毛细管驱动的微流体系统中用于将两种不同类型的试剂溶解在流体中的装置的俯视图。

图4是根据实施例的、在毛细管驱动的微流体系统中用于将试剂溶解在流体中的方法的流程图。

具体实施方式

目的是至少部分地解决现有技术的上述问题。特别地，目的是在毛细管驱动的微流体系统中实现干燥试剂在流体中均匀溶解。

根据第一方面，上述目的通过在毛细管驱动的微流体系统中用于将试剂溶解在流体中的装置来实现，该装置包括：

用于在第一端部处接收流体的通道，

阀，该阀布置在该通道的第二端部处以便控制流体流在其到达该通道的第二端部时停止，

用于保持干燥试剂的一个或多个结构，

该一个或多个结构各自的宽度大于该通道的宽度，并且