[發明專利]微射流系統中的微射流部件的實現

無效

• 申請號: 200710128025.X
• 申請日: 2003-09-09
• 公開（公告）號: CN101199917A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發明（設計）人: J·R·吉爾伯特;M·德什潘德
• 申請（專利權）人: 塞通諾米公司
• 主分類號: B01D63/00
• 分類號: B01D63/00;C02F1/44;C12M1/34;B01L11/00;B01L3/00;G01N35/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉華聯

本申請是申請日為2003年9月9日的同名中國專利申請CN03824980.4的分案申請。

本申請要求享有于2002年12月23日提交的美國專利申請No.10/329018、于2002年9月9日提交的美國臨時專利申請No.60/409489以及于2002年9月13日提交的美國臨時專利申請No.60/410685的優先權，這些申請的內容通過引用結合于本文中。

技術領域

本發明涉及一種用于在微射流級下處理流體樣品的微射流系統。更具體地說，本發明涉及一種用于在微射流系統中實現微射流功能的系統和方法。

背景技術

微射流器件和系統提供了執行化學、生物化學和生物學分析和合成的改進的方法。微射流器件和系統允許在芯片基微化學分析系統中執行多步驟、多類型的化學操作。芯片基微射流系統通常包括傳統的“微射流”元件，其尤其能夠處理和分析化學和生物學樣本。通常來說，本領域中的用語“微射流”是指具有通過通道相連的處理節點、腔室和儲槽的網絡的系統或器件，其中這些通道的典型截面尺寸處于約1.0微米到約500微米的范圍內。在本領域中，具有這些截面尺寸的通道稱為“微通道”。

在化學、生物醫學、生物科學和制藥行業中，以高度并行的方式執行大量的化學操作如反應、分離和后續檢測步驟已經變得是迫切需要的。(生物)化合物的高產量的合成、篩選和分析使得能夠經濟地發現新的藥物和候選藥物，并且能實現復雜的醫療診斷設備。對于在這些應用中所需的化學操作的改進而言，重要的是提高速度，增強可再現性，降低昂貴樣品和試劑的消耗，并且減少材料的浪費。

在生物技術尤其是細胞學和藥品篩選的領域中，需要有高產量的粒子過濾。需要過濾的粒子的例子有各類細胞，例如血小板、白血球、腫瘤細胞和胚細胞等。在細胞學的領域中這些粒子尤其引人關注。其它粒子有(大)分子種類，例如蛋白質、酶和多聚核苷酸。在新藥開發期間的藥物篩選的領域中，這類粒子尤其引人關注。

發明內容

本發明提供了一種用于將微射流部件集成到微射流系統中以便使微射流系統可執行選定的微射流功能的系統和方法。本發明使用了包括有可執行微射流功能的微射流元件的封蓋模塊。該封蓋模塊堆疊在具有微射流管道的微射流襯底上，以便將微射流功能集成到系統中。

根據本發明的第一方面，提供了一種微射流系統，其包括：形成于襯底中的第一微通道；將所述第一微通道與所述襯底的表面相連的第一連通端口；以及具有用于執行微射流功能的微射流元件的封蓋模塊，其中，所述封蓋模塊可堆疊在所述襯底上并設置成與所述微通道連通，從而將所述微射流功能引入到所述微射流系統中。

根據本發明的第二方面，提供了一種用于微射流系統的封蓋模塊，其包括：襯底；以及設于所述襯底上的用于執行微射流功能的微射流元件，其中所述封蓋模塊可堆疊在其中形成有微通道的微射流系統上，使得所述微射流元件設置成與所述微通道連通，從而將所述微射流功能引入到所述微射流系統中。

根據一個方面，本發明提供了一種微射流芯片中的微過濾系統，其用于將經過毛細尺寸的封閉通道系統的物質如化合物分離成不同的組分。本發明的過濾系統提供了過濾模塊，其可以較低的成本來裝配，同時能提供每單位時間過濾較大量化合物的精確手段。微過濾系統將傳統的薄膜過濾技術集成到由玻璃、塑料或其它適當材料形成的微射流系統中。微制造的過濾系統可包括設計用于插入到標準的微射流系統中以提供片上過濾的子系統。一個示例性的過濾系統包括被薄膜分隔開的兩條流動路徑，薄膜通過尺寸判定分離出了流經第一流動路徑的物質。在薄膜的兩側形成有與流動路徑相通的儲槽。在薄膜上連接了微制造的蓋子，從而限定了薄膜上方的儲槽。

根據另一方面，可采用其中形成有電磁閥部件的封蓋結構來將電磁閥集成到微射流系統中。電磁閥部件包括用于選擇性地阻擋經過襯底中的一個或多個連通端口的流動的薄膜，以及用于控制薄膜位置的促動組件。

附圖說明

圖1顯示了微射流系統，其包括有用于將微射流功能集成到微射流系統中的封蓋結構。

圖2顯示了適用于包括有根據本發明一個示例性實施例的微過濾系統的診斷微射流芯片。

圖3是根據本發明一個示例性實施例的圖2所示芯片中的微過濾系統的透視截面圖。

圖4是圖3所示微過濾系統上的薄膜的詳細視圖。

圖5顯示了圖3所示微過濾系統的微制造的蓋子。

圖6是圖3所示微過濾系統的頂視圖。

圖7是在裝配微過濾系統之前的圖2所示診斷芯片的頂視圖。