[發明專利]隔離閥單元和具有隔離閥的反應裝置

無效

• 申請號: 200710084926.3
• 申請日: 2007-02-16
• 公開（公告）號: CN101117617A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 樸鐘勉;趙允卿;李廷健;李凡石;洪性宇
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12P19/34;C12Q1/68
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 封新琴;巫肖南

技術領域

本發明涉及一種隔離閥單元，該隔離閥單元可以以適時方式關閉管道，由此阻擋流體流動；和具有該隔離閥的反應裝置。

背景技術

通常，用于生物化學反應如溶菌反應或聚合酶鏈反應(PCR)的基質(即芯片)具有構成流徑的微管道。為了防止生物化學反應期間流體蒸發或流動，必須及時關閉微管道。為了實現這點，設置隔離閥。

圖1為Anal.Chem.Vol.76第1824-1831頁，2004中所公開的常規隔離閥的俯視圖。

參照圖1，常規隔離閥單元10包括形成在基底11之上的管道12，連接至管道12的空氣泵15，設置在空氣泵15與管道12之間的連接通道16上的石蠟P。為了加熱空氣泵15和石蠟P，將加熱板20安裝在基底11上。為了使石蠟P能夠流動，通過加熱板20產生的熱量將其熔融。通過空氣泵15中的空氣膨脹將石蠟P泵向管道12，如圖1中雙短劃線所示。同時，附圖標記13表示其中發生生物化學反應的主反應室13。

但是，在常規隔離閥單元10中，由于空氣泵15和加熱板20安裝在基底11上，因此不容易實現基底的微型化和集成化。另外，通過再次固化被加熱熔融并被導入管道中的石蠟來關閉管道需要相當長時間。因此，難以精確地控制管道12的關閉時機。

發明內容

本發明提供了一種隔離閥單元，對其進行改進以微型化和集成化生物化學反應基底；和具有該隔離閥單元的反應裝置。

本發明也提供了一種能夠通過輻照電磁波如激光束而關閉管道的隔離閥，和具有該隔離閥單元的反應裝置。

依據本發明的一個方面，提供了一種隔離閥單元，其包括：填充有閥門填料的閥室，該閥門填料包括室溫下為固態的相變材料和多個分散于該相變材料中并通過吸收由于輻照電磁波而產生的外部電磁波能量而產生熱量的發熱顆粒；將閥室連接至管道的連接通道；和將電磁波輻照到閥門填料的外部能源，其中，當外部能源將電磁波輻照到發熱顆粒時，發熱顆粒產生熱量并熔融和膨脹相變材料，從而將閥門填料通過連接通道導入管道中，由此關閉管道。

依據本發明的另一方面，提供了一種反應裝置，其包括：形成流體通道的流體管道；具有安裝在流體管道上的反應室的基底；和用于適時地關閉流體管道的隔離閥單元，其中，該隔離閥單元包括：形成在基底中的且填充有閥門填料的閥室，該閥門填料包括室溫下為固態的相變材料和多個分散于該相變材料中并通過吸收由于輻照電磁波而產生的外部電磁波能量而產生熱量的發熱顆粒；將閥室連接至流體管道的連接通道；和將電磁波輻照到閥門填料的外部能源，其中，當外部能源將電磁波輻照到發熱顆粒時，發熱顆粒產生熱量并熔融和膨脹相變材料，從而將閥門填料通過連接通道導入管道中，由此關閉管道。

該外部能源可以包括輻照激光束的激光束源。

該激光束源可以包括激光二極管。

從激光束源中發出的激光束可以為能量至少為1mJ/脈沖的脈沖電磁波。

從激光束源中發出的激光束可以為輸出功率至少為10mW的連續波電磁波。

從激光束源中發出的激光束的波長范圍可以為750～1300nm。

每個發熱顆粒的直徑范圍可以為1nm～100μm。發熱顆粒可以分散于憎水性載體油(carrier?oil)中。

該發熱顆粒包括鐵磁材料或金屬氧化物。該金屬氧化物可以為選自Al₂O₃、TiO₂、Ta₂O₃、Fe₂O₃、Fe₃O₄和HfO₂中的至少一種。

該發熱顆粒可以具有選自聚合物、量子點和磁珠的至少一種形狀。

該磁珠可以包含選自Fe、Ni、Cr和其氧化物中的至少一種。

該相變材料可以為選自蠟、凝膠和熱塑性樹脂中的至少一種。

蠟可以為選自石蠟、微晶蠟、合成蠟和天然蠟中的至少一種。

凝膠可以是由選自聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯和聚乙烯基酰胺中的至少一種材料形成的。

熱塑性樹脂可以為選自環狀烯烴共聚物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚甲醛(POM)、全氟烷氧基聚合物(perfluoralkoxy)(PFA)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺(PA)、聚砜(PSU)和聚偏二氟乙烯(PVDF)中的至少一種。