[發明專利]閥單元和具有該閥單元的裝置

有效

• 申請號: 200710092051.1
• 申請日: 2007-04-04
• 公開（公告）號: CN101050417A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 樸種勉;李廷健;趙允卿
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: C12M1/42
• 分類號: C12M1/42;C12M1/34;C12Q1/68;C12P19/34
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 封新琴;巫肖南

本申請要求分別于2006年4月4日和2006年9月25日提交的韓國專 利申請No.10-2006-0030496和10-2006-0092924的優先權，以及根據35 U.S.C.§119所產生的所有權益，它們的全部內容通過引用而并入本文。

技術領域

本發明涉及在預定時間打開通道使得流體可沿著所述通道進行流動的 閥單元，以及具有所述閥單元的裝置。

背景技術

例如，在用于生化反應如聚合酶鏈式反應(“PCR”)中的晶片中形成包括 形成流體通道的微通道的閥單元。所述晶片由玻璃或硅制成。所述閥單元關 閉微通道使得生化流體無法流經所述微通道，并在一定時間上打開所述微通 道以導致流體進行流動。

圖1是常規閥單元10的平面圖，其公開在Anal.Chem.Vol.76，pp. 1824-1831，2004中。

參見圖1，常規閥單元10包括形成流體(F)通道的微通道12、堵塞微通 道12使得流體(F)無法流經微通道12的石蠟20和配置在與石蠟20相鄰近并 與微通道12的通道寬度相比具有擴展的通道寬度的蠟室15。在一定時間對 石蠟20施加熱量(H)使得流體(F)流動。當石蠟20融化和由于熱量(H)微通道 12開啟時，處于非循環狀態的流體(F)沿著在蠟室15底部示出的箭頭方向流 動(即，自上至下)。融化的石蠟20再次在蠟室15中凝固，且不干擾流體(F) 的流動。

然而，在常規閥單元10中，需要大量時間通過加熱來融化石蠟20。難 以精確控制打開微通道12的時間，且用于融化石蠟20的加熱單元必須直接 配置在其上形成了微通道12的基底11上。例如，難以使閥單元10小型化。 當在基底11上直接配置加熱單元時，根據用于形成基底11的材料，在熱傳 導率上存在差異，這導致在打開微通道12的精確度上存在差異。因此，當 使用塑料來降低制備用于生化反應的晶片的制備成本時，塑料的熱傳導率遠 低于玻璃或硅晶片的熱傳導率。如此，打開微通道12的精確度降低。

發明內容

本發明提供了具有改進結構的閥單元和具有該閥單元的裝置，在所述閥 單元中可更迅速地打開通道。

根據本發明的示例性實施方式，閥單元包括：塞子，該塞子包括在室溫 下處于固態的相變材料和分散在所述相變材料中的多個細微散熱顆粒，所述 散熱顆粒通過吸收外部電磁波輻射產生的電磁波能而散熱并通過關閉由通 道形成的通路而堵塞流體流動；和對所述塞子照射電磁波的外部能源，其中， 電磁波從外面照射到所述塞子上，導致多個細微散熱顆粒散熱，并引起所述 相變材料發生融化從而打開通路。

所述閥單元可進一步包含相變材料室，其配置在不干擾流體流動的位 置，且在所述相變材料室中容納融化的相變材料與混合于其中的所述細微散 熱顆粒。

所述相變材料室可形成在通道中并可比所述通道的寬度更寬(more extended?width)。

所述閥單元可進一步包含改變電磁波光路的光路改變單元，使得由外部 能源發出的電磁波可直接照向塞子。

所述光路改變單元可包含至少一面鏡子。

所述外部能源可包括照射激光束的激光源。

所述外部能源可包括激光二極管。

所述激光源發出的激光可為具有至少1mJ/脈沖能量的脈沖電磁波。

所述激光源發出的激光可為具有至少約10mW輸出功率的連續電磁 波。

所述激光源發出的激光可具有約750nm-約1300nm的波長。

所述細微散熱顆粒可具有約1nm-約100μm的直徑。

所述細微散熱顆粒可分散在疏水載體油中。

所述細微散熱顆粒可包括鐵磁材料或金屬氧化物。

所述金屬氧化物可包括選自Al₂O₃、TiO₂、Ta₂O₃、Fe₂O₃、Fe₃O₄和HfO₂中的至少一種材料。

所述細微散熱顆粒可具有選自聚合物、量子點和磁珠中至少一種顆粒形 狀。

所述磁珠包括選自Fe、Ni、Cr和其氧化物中的至少一種材料。