提供一种微流器件和用预定量的流体填充微流器件的腔的方法。该微流器件包括:腔,配置为在其中容纳流体;入口沟道,连接到腔以将流体供应到腔;以及出口沟道,连接到腔并与入口沟道分开设置。出口沟道配置为使得在腔填充有通过入口沟道引入的预定量的流体之后,引入到腔中的超过预定量的任何额外量的流体通过出口沟道离开腔。
【技术实现步骤摘要】
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。
技术介绍
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,诸如毛细压カ或単独的泵产生 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 compactdisc)、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,可能測量比预设量更小的流体量。
技术实现思路
示范性实施方式提供ー种计量准确量的流体的微流器件。根据示范性实施方式的ー个方面,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ロ沟道离开所述腔。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。所述出ロ沟道可以包括第一出ロ沟道和第二出ロ沟道,所述第一出ロ沟道引导从所述腔排出的流体,所述第二出ロ沟道将所述第一出ロ沟道连接到所述腔。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。根据另一示范性实施例的一个方面,提供一种流体器件,包括平台;腔,配置为在其中容纳流体;入口沟道,连接到所述腔以提供流体到所述腔中;出口沟道,与所述入口沟道分开地连接到所述腔;排放沟道,连接到所述腔以排放容纳在所述腔中的流体;以及阀,设置在所述排放沟道处以开启或关闭所述排放沟道,其中在所述腔填充有从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。根据另一示范性实施方式的一个方面,提供一种用预定量的流体填充微流器件的腔的方法,所述方法包括通过所述微流器件的连接到所述腔的入口沟道将流体供应到所述腔中;在所述腔通过所述入口沟道填充有预定量的流体之后,允许引入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微流器件的出口沟道离开所述腔,所述出口沟道与所述入口沟道分开地连接到所述腔;以及如果所述额外或过多流体的供应停止,则停止流体通过所述出口沟道的流出,从而允许预定量的流体保留在所述腔中。附图说明通过以下结合附图对示范性实施方式的描述,上述和/或其他方面将变得明显且更容易理解,附图中图I是示出根据示范性实施方式的微流器件的外观的透视图;图2是示出根据示范性实施方式的微流器件的内部构造的平面图;图3是示出根据示范性实施方式的微流器件中包括的计量腔的放大透视图4是计量腔的放大平面图;以及图5是使用根据示范性实施方式的微流器件的样品测试装置的图。具体实施例方式现在将详细参考示范性实施方式,其示例在附图中示出,附图中相似的附图标记通篇指代相似的元件。图I是示出根据示范性实施方式的微流器件的外观的透视图,图2是示出根据示范性实施方式的微流器件的内部结构的平面图。如图I和图2所示,微流器件10包括盘形平台11、在平台11中限 定的用于容纳流体的多个腔和用于流体流动的多个沟道、以及提供在平台11的侧表面处的条形码13。平台11可以关于其中心轴12旋转。提供在平台11中的腔和沟道可以在由平台11的旋转产生的离心力的作用下进行样品的移动、离心分离和/或混合。在示范性实施方式中,平台11可以由容易模制成型并具有生物学惰性表面性质的塑料形成,诸如亚克力、聚二甲基硅氧烷(PDMS)。然而,平台11不限于该实施方式,可以由具有化学和生物稳定性、优异的光学透明度和机械可加工性的其他材料形成。平台11可以由多层板构建。平台11可以通过在接触板的界面处形成对应于腔、沟道等的凹刻结构并将板彼此结合来提供空间和通道。例如,平台11可以由第一基板Ila和贴附到第一基板Ila的第二基板Ilb构成,或者可以包括第一板Ila和第二板Ilb且两者之间插设有分隔物(未示出),该分隔物限定用于流体的容纳的腔和用于流体流动的沟道。此外,平台11可以具有各种其他构造。第一基板Ila和第二基板Ilb可以由热塑性树脂形成。将第一基板Ila和第二基板Ilb彼此结合可以通过各种方法实现,诸如粘合、胶粘齐U、双面胶带、超声熔接、激光焊接等。下面将描述布置在平台11内用于样品测试的示范性微流结构。样品可以是流体和密度大于流体的颗粒状物质的混合。例如,样品可以包括身体样品,诸如血液、唾液、粘液等。样品腔20可以限定在平台11的径向向内的位置以容纳预定量的样品。在样品腔20的顶部,可以提供样品注入口 14,样品通过注入口 14被引入到样品腔20中。在某些环境下,可能需要仅测试流本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员:李钟建,金罗熙,李英均,
申请(专利权)人:三星电子株式会社,
类型:发明
国别省市:
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