[發(fā)明專利]用于在微流體的設(shè)備的管道系統(tǒng)之內(nèi)運(yùn)送至少一個(gè)第一介質(zhì)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980083399.5
• 申請(qǐng)日: 2019-10-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113242935B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·弗蘭克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號(hào): F04B19/00
• 分類號(hào): F04B19/00;F04B43/12
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 趙伯俊;司昆明

本發(fā)明涉及一種用于在微流體的設(shè)備（3）的管道系統(tǒng)（2）之內(nèi)運(yùn)送至少一個(gè)第一介質(zhì)（1）的方法，至少包括下述步驟：a）在所述管道系統(tǒng)（2）的第一位置（6）處提供所述至少一個(gè)第一介質(zhì)（1）；b）借助于至少一個(gè)第二介質(zhì)（4）將所述至少一個(gè)第一介質(zhì)（1）從所述管道系統(tǒng)（2）的所述第一位置（6）運(yùn)送到所述管道系統(tǒng)的第二位置（7）處，所述至少一個(gè)第二介質(zhì)與所述至少一個(gè)第一介質(zhì)（1）鄰接；c）僅僅當(dāng)所述至少一個(gè)橫截面不被所述至少一個(gè)第一介質(zhì)（1）穿流時(shí)，為了蠕動(dòng)式的泵送的目的改變了所述管道系統(tǒng)（2）的至少一個(gè)能穿流的橫截面。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于在微流體的設(shè)備的管道系統(tǒng)之內(nèi)運(yùn)送至少一個(gè)第一介質(zhì)的方法以及一種用于執(zhí)行相應(yīng)的方法的微流體的設(shè)備。

背景技術(shù)

微流體的系統(tǒng)允許了以高敏感性對(duì)小的樣本量的分析。所述過(guò)程的自動(dòng)化、小型化以及并行化此外允許了手動(dòng)的步驟的減少以及由此所產(chǎn)生的錯(cuò)誤的減少。

小型化尤其能夠?qū)崿F(xiàn)小的樣本量的無(wú)損耗的處理。樣本尤其理解為單個(gè)的細(xì)胞、所分泌的蛋白質(zhì)或者無(wú)細(xì)胞的DNA（cfDNA）。由于所述少量的材料被轉(zhuǎn)化為盡可能地小的體積，所以所述物質(zhì)的濃度就比在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)中要高并且因此通常在分析中更敏感。這樣的樣本的準(zhǔn)備通常通過(guò)流體的步驟的串聯(lián)（Kaskade）來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述步驟應(yīng)該精確地被控制。尤其蠕動(dòng)式的在芯片上的泵在這個(gè)上下文中允許了小體積的限定的運(yùn)動(dòng)。這樣的泵是精確的并且能夠與回饋系統(tǒng)相組合。然而在蠕動(dòng)式的泵的性質(zhì)中存在：小的部分體積被機(jī)械地阻塞。這在芯片實(shí)驗(yàn)室（Lab-on-Chip）中通常由于流動(dòng)管道（Flusskanal）的變形而發(fā)生。在此，最常見(jiàn)的實(shí)施方式是：對(duì)著管道壁按壓膜片，其中關(guān)閉了所述管道。在此，對(duì)于所述蠕動(dòng)式的泵產(chǎn)生了所期望的效果，但是在此也能夠擠壓存在于流體中的材料。所述擠壓對(duì)于生物材料有負(fù)面影響。如果細(xì)胞直接位于泵送閥之下，當(dāng)關(guān)閉了所述泵送閥的情況下對(duì)于所述細(xì)胞而言能夠產(chǎn)生多個(gè)負(fù)面的效果。所述效果例如是：（i）細(xì)胞在膜片上保持粘接并且不再被繼續(xù)泵送。（ii）細(xì)胞發(fā)生溶解（也僅僅發(fā)生部分溶解）并且作為待分析物產(chǎn)生丟失。（iii）細(xì)胞被施加壓力并且分泌相應(yīng)的細(xì)胞因子（所分泌的信使），所述細(xì)胞因子能夠利用實(shí)際的測(cè)量來(lái)干預(yù)。（iv）細(xì)胞型改變（例如轉(zhuǎn)換到凋亡的狀態(tài)中）。

泵送閥在使用功能化的微珠（例如帶有抗體的磁性的微珠）時(shí)也不是有利的，因?yàn)樗鑫⒅槟軌蛲ㄟ^(guò)所述閥的機(jī)械運(yùn)動(dòng)被捕獲并且被干擾或者損害了閥功能。所述效果導(dǎo)致了：在閥系統(tǒng)中通常不使用這樣的微珠并且另外選擇了過(guò)濾器，所述過(guò)濾器提高了微流體的結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。泵送閥通常是微流體的網(wǎng)絡(luò)的集成的組成部分。尤其在網(wǎng)絡(luò)中——在所述網(wǎng)絡(luò)中在回路中來(lái)泵送——所述分析材料必須經(jīng)過(guò)所述泵送閥并且因此承受了所述干預(yù)的危險(xiǎn)或者與所述泵送閥的不利的相互作用。

發(fā)明內(nèi)容

在此，按照權(quán)利要求1提出了一種用于在微流體的設(shè)備的管道系統(tǒng)之內(nèi)運(yùn)送至少一個(gè)第一介質(zhì)的方法，至少包括下述步驟：

a）在所述管道系統(tǒng)的第一位置處提供所述至少一個(gè)第一介質(zhì)；

b）借助于至少一個(gè)第二介質(zhì)將所述至少一個(gè)第一介質(zhì)從所述管道系統(tǒng)的所述第一位置運(yùn)送到所述管道系統(tǒng)的第二位置處，所述至少一個(gè)第二介質(zhì)與所述至少一個(gè)第一介質(zhì)鄰接；

c）僅僅當(dāng)所述至少一個(gè)橫截面不被所述至少一個(gè)第一介質(zhì)穿流時(shí)，為了蠕動(dòng)式的泵送的目的改變了所述管道系統(tǒng)的至少一個(gè)能穿流的橫截面。

在此所提出的方案尤其允許了：提供動(dòng)態(tài)的、光流體地所控制的處理，以用于生物材料和/或功能化的顆粒的無(wú)損壞的泵送。尤其描述了動(dòng)態(tài)的泵送過(guò)程，所述泵送過(guò)程允許了：蠕動(dòng)地泵送具有顆粒——如細(xì)胞和/或功能化的微珠——的樣本材料，而泵送機(jī)制對(duì)于樣本材料、尤其是所述顆粒沒(méi)有負(fù)面的影響。尤其能夠無(wú)干擾地在回路中來(lái)泵送。所述處理能夠有利地借助于光學(xué)的系統(tǒng)來(lái)控制或者來(lái)監(jiān)測(cè)。