【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种流体装置，此装置包括微流体通道的阵列，或用于接收极性流体的电介质上电润湿装置。
技术介绍
1、在如wo2019/126715中所见的典型微流体装置或电介质上电润湿装置中，极性流体(例如，水基流体或液体)的液滴被引入含有非极性流体(例如，油)的装置中。非极性流体通常被提供为极性液滴可以行进通过的介质。极性液滴的移动使用微流体通道和/或使用电极来操作极性流体与装置表面之间的润湿来实现。在任一情况下，极性流体液滴必须以这样的方式在液滴操作系统(例如，微流体通道)的起始位置处引入，使得液滴被接受到系统中。
2、图1a中示出现有技术装置的实例。此装置提供用于接收移液管尖端以将极性流体引入非极性流体的流体室中的注射模制输入端口。此类输入端口被设计成提供与特定移液管尖端的过盈配合。然而，这需要昂贵且困难的制造技术来产生与移液管尖端形成干涉的正确公差。
3、另外，移液管尖端中的极性流体与装置的非极性流体不可混溶。由于极性液体、非极性流体、流体室的表面、微流体通道的尺寸和移液管的缩回运动之间的相互作用的性质，通常难以将极性流体引入液滴操作系统中。这样会降低将所需量的极性液体成功地且不断地引入到装置的液滴操作系统中的可能性。
4、因此，需要改进含有非极性流体的流体装置。
技术实现思路
1、根据本专利技术的第一方面，提供一种流体装置，所述流体装置包括：流体室，其含有非极性流体；所述流体室包括输入端口和流体地连接到输入端口的通道；所述输入端口形成有开口
2、注入的极性流体(或液体)与装置的非极性流体不可混溶。由于非极性流体和极性液体的相互作用以及围绕移液管尖端和通道入口的表面张力，极性流体将在注入期间抵抗流入流体室的通道。这些相互作用通过待注入的极性流体的体积与待引入极性流体的通道的尺寸/容量的关系而增强。具体来说，约0.1微升或更小体积的极性流体可能难以精确地施加到通道入口中，其中通道入口的尺寸/容量比用于接收移液管尖端的输入端口的尺寸/容量小很多倍。此外，在注入极性液体后缩回或取出移液管尖端的动作通常会导致极性液体从通道中被不合需要地抽出，并且在极端实例中，极性液体从装置中被不合需要地抽出，因为它可以被推回移液管尖端。
3、然而，本专利技术的装置的布置确保注入的极性流体在从移液管尖端注入期间和之后由非极性流体包围。因此，极性流体最可能与非极性流体，而不是与移液管的尖端接触。因此，当移液管尖端缩回时，将极性液滴远离移液管尖端直接推向通道并覆盖在非极性流体中。因此，当移除移液管尖端时，极性液滴不太可能与移液管尖端一起/在移液管尖端中从腔室向外抽吸，并且更有可能留在腔室中并且被成功地引入到装置中。因此，装置可以被视为经由非极性流体提供流体密封件。可以设想，极性液体将接触例如流体室的通道的壁。因此，术语“包围”预期包含极性液体在非极性流体中的完全覆盖，以及极性液体的不与流体室的壁接触的表面的覆盖。
4、输入端口可以包括面向流体室的下表面。装置被配置成使得在从输入端口移除移液管尖端后，流体室中的非极性流体流过下表面。跨越下表面的这种流动确保重新形成流体密封件，从而将极性流体保留在流体室中。
5、输入端口可以包括跨越输入端口的开口形成的弹性密封件，所述弹性密封件形成为经由接收在输入端口中的移液管尖端周围的过盈配合形成机械密封件。当装置包括弹性密封件时，输入端口的下表面可以是弹性密封件的下表面。例如，弹性密封件或密封件的下表面可以由非极性流体所产生的润湿性比极性流体更高的材料形成。这意味着非极性流体被保持在弹性密封件附近，并且在移除移液管后流过弹性密封件，从而形成流体密封层。
6、弹性密封件形成为围绕接收在输入端口中的移液管进行密封。例如，弹性密封件可以是弹性体密封件。优选的是弹性体密封件是柔韧的，但也耐受在装置的协议、实验和储存期间可能使用的化学物质和热/冷温度。例如，如果需要对试剂、样本或化学物质进行热处理，则在宽温度范围内具有高柔韧性的耐热塑料可能更好地适合装置的预期用途。
7、使用弹性密封件的优点在于，它避免在移液管尖端与输入端口之间形成精确过盈配合的需求，如在现有技术装置中所见。这降低了制造成本，因为由于对弹性密封件的依赖，制造公差可以更宽松。此外，微流体装置可以与一系列移液管尖端，而不是一个特定大小的移液管尖端一起使用。在本专利技术的装置中使用的合适移液管的实例是具有通常由聚丙烯制成的一次性移液管尖端的吉尔森容积式移液管。移液管尖端的分配体积可以在1-1000ul之间变化，并且此类移液管在实验室中常规地用于分配液体。移液管尖端可以用于分配1-40微升范围内的典型实验室量的材料。
8、所分配的体积可以小到0.1微升。如同移液技术一样，在分配到装置的输入端口期间，可以将一定量的流体保留在移液管尖端中。例如，移液管尖端可以装载0.5微升，以用于五次将0.1微升注入到装置的五个不同的输入端口中。从现有技术的装置中可以理解，分配较小的体积在极性液滴在装置中的准确度、放置和保持方面提出了更大的挑战。换句话说，在通道中施加0.1微升量的极性流体的精确液滴比在通道中施加0.2微升的极性流体的液滴具有更多的技术挑战。如本文所描述，本专利技术的微流体装置的通道入口和输入端口的体积、几何形状和材料已经被配置为使得可以精确地将0.1微升或更小的精确液滴施加到流体装置中。本质上，改进了本专利技术的流体装置的设计，使得可以精确地将0.1微升或更小的精确液滴施加到流体装置的通道入口中。
9、相比于极性液体，非极性流体对输入端口的下表面的材料的表面润湿性可更大。在一些此类实施例中，相比于极性流体，非极性流体对输入端口的下表面的润湿性更大。更大润湿性表明非极性流体与输入端口的下表面具有良好的润湿性。非极性流体在下表面的材料上的接触角小于极性液体在下表面的材料上的接触角。非极性流体的接触角可以小于90°。这是有益的，至少因为它有助于在输入端口附近提供非极性流体，而不是极性流体。它还提供相对于极性液体，非极性流体具有更可润湿亲和性的表面。这确保极性液滴在流体装置的通道中形成，而不是被施加到输入端口中，或随着移液管的缩回而被抽出。
10、在实例中，壁可以从弹性密封件的下表面延伸到流体室中。此壁可以由相同材料形成，和/或与弹性密封件一体地形成。当壁与弹性密封件成一体时，装置的设计的复杂性降低。弹性密封件的壁和下表面可以一起形成流体密封件，使得在移液管尖端周围提供非极性流体以在移液管尖端缩回时将极性液体从移液管尖端的表面移位。
11、换句话说，装置成形为使得当移液管接收在输入端口中时，在移液管、下表面和弹性密封件的壁之间形成空间，以将非极性流体袋保持在输入端口附近以包围移液管尖端。具体来说本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种流体装置，其包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述输入端口包括面向所述流体室的下表面。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述输入端口包括跨越所述输入端口的所述开口形成的弹性密封件，所述弹性密封件形成为经由接收在所述输入端口中的所述移液管尖端周围的过盈配合形成机械密封件。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述输入端口的所述下表面是所述弹性密封件的下表面。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的装置，其中相比于所述极性流体，所述非极性流体对所述输入端口的所述下表面的材料的表面润湿性更大。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的装置，其中壁从所述弹性密封件的所述下表面延伸到所述流体室中。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述弹性密封件的所述壁和下表面形成流体密封件，使得在所述移液管尖端周围提供非极性流体以在所述移液管尖端缩回时将所述极性流体从所述移液管尖端的所述表面移位。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述输入端口成形为将所述移液管尖端引导到通道入口。
9.根
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述角度大于80度和/或小于10度。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的装置，其中所述输入端口包括用于接收所述移液管并且朝向所述流体室中的所述通道引导所述移液管的延长引导件。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的装置，其中所述通道是包括两个通道壁的微流体通道，所述通道壁定位在所述流体室中，使得它们与所述输入端口的所述下表面间隔开。
13.根据权利要求12所述的装置，其中提供一定量的非极性流体，使得所述非极性流体接触所述输入端口的所述下表面，并且通道高度小于所述输入端口中的非极性流体的深度。
14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述装置是电介质上电润湿装置，并且其中至少一个通道壁包括用于通过电润湿移动极性液滴的电极。
15.一种流体装置，其包括：
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述流体室进一步包括流体地连接到所述输入端口的通道，并且所述输入端口成形为当所述流体室含有所述非极性流体时将移液管尖端引导到所述非极性流体中，使得从所述移液管尖端注入的所述极性流体被所述流体室的所述通道中的非极性流体包围。
17.根据权利要求16所述的装置，其中所述输入端口包括面向所述流体室的下表面，并且所述装置被配置成使得在所述移液管尖端从所述输入端口缩回后，跨越所述输入端口的所述下表面抽吸所述流体室中的非极性流体并且将所述极性流体保留在所述通道中。
18.根据权利要求17所述的装置，其中所述下表面是所述弹性密封件的下表面。
19.根据权利要求17或18所述的装置，其中相比于所述极性流体，所述非极性流体对所述下表面的润湿性更大。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的装置，其中所述装置成形为使得当移液管尖端接收在所述输入端口中时，在所述流体室中在所述移液管尖端与所述装置的壁之间形成空间。
21.根据权利要求20所述的装置，其中所述壁形成于所述弹性密封件上并且延伸到所述流体室中，其中在所述移液管尖端与所述壁之间形成所述空间。
22.根据权利要求15至21中任一项所述的装置，其中所述输入端口成形为关于面向所述输入端口的所述流体室的底表面以非垂直角度将所述移液管尖端引导到所述流体室中。
23.根据权利要求22所述的装置，其中所述角度不大于80度和/或小于10度。
24.根据权利要求15至23中任一项所述的装置，其中所述输入端口包括用于接收所述移液管尖端并且朝向所述弹性密封件引导所述移液管尖端的延长引导件。
25.根据权利要求16或从属于权利要求16的权利要求17至24中任一项所述的装置，其中所述输入端口成形为朝向所述流体室中的所述通道引导所述移液管尖端。
26.根据权利要求17或从属于权利要求17的权利要求18至25中任一项所述的装置，其中所述通道是包括两个通道壁的微流体通道，所述通道壁定位在所述流体室中，使得它们与所述输入端口的所述下表面间隔开。
27.根据权利要求26所述的装置，其中通道高度小于所述输入端口的深度。
28.根据权利要求16或从属于权利要求16的权利要求17至27中任一项所述的装置，其中所述装置是电介质上电润湿装置，并且其中至少一个...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种流体装置，其包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述输入端口包括面向所述流体室的下表面。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述输入端口包括跨越所述输入端口的所述开口形成的弹性密封件，所述弹性密封件形成为经由接收在所述输入端口中的所述移液管尖端周围的过盈配合形成机械密封件。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述输入端口的所述下表面是所述弹性密封件的下表面。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的装置，其中相比于所述极性流体，所述非极性流体对所述输入端口的所述下表面的材料的表面润湿性更大。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的装置，其中壁从所述弹性密封件的所述下表面延伸到所述流体室中。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述弹性密封件的所述壁和下表面形成流体密封件，使得在所述移液管尖端周围提供非极性流体以在所述移液管尖端缩回时将所述极性流体从所述移液管尖端的所述表面移位。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述输入端口成形为将所述移液管尖端引导到通道入口。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述输入端口成形为关于面向所述输入端口的所述流体室的底表面以非垂直角度将所述移液管引导到所述流体室中。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述角度大于80度和/或小于10度。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的装置，其中所述输入端口包括用于接收所述移液管并且朝向所述流体室中的所述通道引导所述移液管的延长引导件。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的装置，其中所述通道是包括两个通道壁的微流体通道，所述通道壁定位在所述流体室中，使得它们与所述输入端口的所述下表面间隔开。
13.根据权利要求12所述的装置，其中提供一定量的非极性流体，使得所述非极性流体接触所述输入端口的所述下表面，并且通道高度小于所述输入端口中的非极性流体的深度。
14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述装置是电介质上电润湿装置，并且其中至少一个通道壁包括用于通过电润湿移动极性液滴的电极。
15.一种流体装置，其包括：
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述流体室进一步包括流体地连接到所述输入端口的通道，并且所述输入端口成形为当所述流体室含有所述非极性流体时...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·乌普斯戴尔，
申请(专利权)人：牛津纳米孔科技公开有限公司，
类型：发明
国别省市：
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