[發明專利]用于接收、排出和移動流體的流體系統，在流體系統中處理流體的方法

在審

• 申請號: 201980047225.3
• 申請日: 2019-05-16
• 公開（公告）號: CN112423884A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: C·高德納;R·克萊姆;C·莫切
• 申請（專利權）人: 微流體芯片商店有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 廣州川墨知識產權代理事務所(普通合伙) 44485
• 代理人: 王丙強;溫建洲

流體系統，其包括具有活動元件的腔室。所述腔室連接到通道。該系統包含至少一個結構化組件和至少一個固定在其上的元件，以及至少一個可通過蓋或閥來封閉的流體接口。液體或氣體可通過一個或多個通道移動，此外，通過將活動元件移入或移出腔室，可從系統中分配液體或氣體或者將液體或氣體吸入系統中。可以將流體試劑儲存器連接到泵的腔室或通道系統上以用于稀釋的目的，也可以用于供應反應組分或洗滌液。該系統可用于吸收、泵送、稀釋、混合和分配流體或氣體。提供了一個附加元件(過濾器、膜、玻璃料或類似元件)，或者可以相同或不同試劑的陣列形式設置的集成試劑，以為了允許分離、過濾、分餾、富集流體和/或其組分，并且還允許改變流體和其組分，以及允許檢測流體的組分。該系統可以手動操作，也可以通過簡單的裝置或設備操作。

技術領域

本發明涉及一種用于接收、排出、稀釋或移動流體的裝置，該裝置還用于添加流體組分，用于分離、過濾、分餾、富集流體和/或其組分，用于改變流體和其組分，以及用于檢測流體的組分，該裝置也可以描述為流體系統，具體地，微流體系統。所述裝置也可以稱為芯片(chip)。此外，本發明涉及在流體系統中處理流體的方法。

背景技術

液體和氣體的吸入、排出及其運動，包括在流體系統中混合、分離、過濾、分餾和富集流體及其組分，以及流體和其組分的改變和物質的檢測(尤其是在微流體系統中)通常是通過外接泵進行的，所述外接泵通過流體接口、通過集成到流體系統中的注射泵或通過隔膜閥連接到流體系統。所有這些解決方案都需要適當的控制裝置來操作泵或閥門，并且不適合以簡單的方式甚至手動地容易實現諸如在芯片實驗室系統(Lab-on-a-Chip Systems)中接收、排放和/或移動流體的功能。

用于操作芯片實驗室系統的外部泵需要一個流體接口，該流體接口需要使用附加組件，并且像所有流體接口一樣，其存在泄漏的風險。此外，用于執行上述部件功能的附加連接設備除了會造成時間延遲外，還會造成污染和/或篡改分析結果的風險。

直接集成到流體系統中的注射泵避免了與外部連接的流體接口，但是需要另一個元件(柱塞)來移動流體。

隔膜閥的優點在于，它們不需要流體接口或任何其它組件，而僅需要預先形成的凹口和可移動的蓋即可進行致動。以此方式配置，它們可以氣動或機械操作。通常，這些隔膜閥通過適當的操作裝置來操作。

流體的吸入和排出、到不同反應腔的分配、流體的運動以及反應組分的添加都需要手動操作步驟或借助于大型自動設備對這些步驟進行相應的自動化。這是在樣品收集過程中手動完成的，并且通過移液、混合和培養進行試劑供應，例如，通過搖動滴定板進行操作，然后從適當的儲存容器中取出試劑進行供應。手動處理和自動處理都需要大量的處理步驟、附加設備(例如，移液器或移液器自動裝置)以及相應試劑的儲存設施。

在微流體系統中，處理通常是通過外部泵進行的，并且需要一個設備來控制系統。

流體及其組分的分離、過濾、富集和/或分餾往往通過在流體中的過濾器和/或膜和/或密度梯度，并且結合包含過濾器/膜和/或密度梯度的容器的過濾進行，從而相應地分離樣品。在此，除了測試容器之外，還需要其它設備和手動處理步驟。

本發明結合了所有處理步驟，包括將試劑儲存在手動操作的組件上。

發明內容

本發明的目的是能夠吸收、分配、稀釋、運輸和/或混合流體，以及分離、過濾、富集和/或分餾流體及其組分，并修改流體及其組分，并且手動(即無需任何其它幫助)以及使用相應的設備來檢測流體的組分。優選地，這在沒有外部泵或抽吸裝置的流體系統中是可能的，優選地還是手動的。所述系統的一個特殊的特征是可以進行多種流體的吸入和排出，并且可以精確地控制所接收的和/或排出的流體的期望體積。本發明的另一個目的是提供用這種流體系統處理流體的方法。

本發明的目的通過獨立權利要求的特征解決。在從屬權利要求中指出了有利的實施方式。