微流體裝置以及該微流體裝置的控制方法和測(cè)試裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種微流體裝置以及該微流體裝置的控制方法和測(cè)試裝置。該微流體裝置包括平臺(tái)，該平臺(tái)具有旋轉(zhuǎn)中心并且包括至少一個(gè)微流體結(jié)構(gòu)。該微流體結(jié)構(gòu)包括：樣品供應(yīng)室，配置為容納樣品；多個(gè)第一腔室，以距離平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)中心的不同距離布置在平臺(tái)的圓周方向上；以及多個(gè)虹吸通道，多個(gè)虹吸通道的每個(gè)連接到第一腔室中相應(yīng)的第一腔室。

Microfluidic device and method and device for controlling said microfluidic device

The present invention provides a microfluidic device and a control method and a test device for the microfluidic device. The microfluidic device includes a platform having a rotating center and comprising at least one microfluidic structure. Including the microfluidic structure: the sample supply room, configured to receive a plurality of samples; the first chamber, arranged by different distances from the center of rotation distance platform in the circumferential direction on the platform; and a plurality of siphon channel, each of the plurality of siphon channel connected to the first chamber in the first chamber of the corresponding.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
微流體裝置以及該微流體裝置的控制方法和測(cè)試裝置
根據(jù)示范性實(shí)施例的設(shè)備和方法涉及一種微流體結(jié)構(gòu)以及具有該微流體結(jié)構(gòu)的微流體裝置，在該微流體結(jié)構(gòu)中樣品被有效地分配到多個(gè)腔室并且流體的分配速度和供應(yīng)速度是可調(diào)節(jié)的。
技術(shù)介紹
微流體裝置被用來通過操作少量的流體進(jìn)行生物或化學(xué)反應(yīng)。提供在微流體裝置中以執(zhí)行獨(dú)立功能的微流體結(jié)構(gòu)通常包括容納流體的腔室、允許流體從其流過的通道以及控制流體的流動(dòng)的構(gòu)件(例如，閥門)。微流體結(jié)構(gòu)可以包括這樣的結(jié)構(gòu)的不同組合。通過在芯片形狀的基板上設(shè)置這樣的微流體結(jié)構(gòu)以執(zhí)行多步處理和操作從而在小芯片上進(jìn)行包括免疫血清反應(yīng)或生化反應(yīng)的測(cè)試的裝置被稱為芯片上實(shí)驗(yàn)室。為了轉(zhuǎn)移微流體結(jié)構(gòu)中的流體，需要驅(qū)動(dòng)壓力。毛細(xì)壓力或通過單獨(dú)的泵產(chǎn)生的壓力可以被用作驅(qū)動(dòng)壓力。近來，已經(jīng)提出盤型微流體裝置，其具有布置在盤形的平臺(tái)上的微流體結(jié)構(gòu)以利用離心力移動(dòng)流體從而執(zhí)行一系列操作。這種裝置被稱為“實(shí)驗(yàn)室CD”或“⑶上實(shí)驗(yàn)室”。在微流體結(jié)構(gòu)中，將流體諸如樣品或反應(yīng)溶液調(diào)節(jié)至定量以及控制流體經(jīng)由腔室的流動(dòng)會(huì)是重要的。為了執(zhí)行這樣的調(diào)節(jié)和控制，單獨(dú)的閥門可以安裝到通道。然而，在這種情況下會(huì)需要單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)源來打開和/或關(guān)閉閥門。已經(jīng)提出不需要這樣的單獨(dú)驅(qū)動(dòng)源的虹吸通道來克服此問題。然而，常規(guī)的虹吸通道安裝在樣品供應(yīng)室和分配通道之間并且僅用于分配樣品，常規(guī)的情形沒有提出如何轉(zhuǎn)移分配的樣品。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
示范性實(shí)施例提供一種微流體結(jié)構(gòu)以及具有該微流體結(jié)構(gòu)的微流體裝置，在該微流體結(jié)構(gòu)中多個(gè)腔室布置在不同的位置并且并聯(lián)連接，通過經(jīng)由虹吸通道將一個(gè)腔室連接至另一個(gè)腔室以用于后續(xù)操作，定量的流體可以因此被有效地分配到腔室而不使用單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)源。根據(jù)示范性實(shí)施例的方面，提供一種微流體裝置，該微流體裝置包括平臺(tái)，該平臺(tái)具有旋轉(zhuǎn)中心并包括微流體結(jié)構(gòu)，其中該微流體結(jié)構(gòu)包括:多個(gè)第一腔室，以距離旋轉(zhuǎn)中心的不同距離布置在平臺(tái)的圓周方向上；以及多個(gè)第一虹吸通道，多個(gè)第一虹吸通道的每個(gè)連接到多個(gè)第一腔室中相應(yīng)的第一腔室。微流體結(jié)構(gòu)還包括:樣品供應(yīng)室，配置為容納樣品并包括排出口 ；以及分配通道，連接到樣品供應(yīng)室的排出口并連接到多個(gè)第一腔室，分配通道配置為將樣品供應(yīng)室中的樣品分配到多個(gè)第一腔室。第一腔室可以布置為使得多個(gè)第一腔室的每個(gè)布置得比多個(gè)第一腔室中樣品更早流到的相鄰第一腔室更遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心。多個(gè)第一腔室可以布置為使得多個(gè)第一腔室中沿著分配通道具有較大序號(hào)的第一腔室比具有較小序號(hào)的另一個(gè)第一腔室更遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心。第一腔室可以布置在沿著分配通道的方向上而使得多個(gè)第一腔室中位于與多個(gè)第一腔室中的另一個(gè)第一腔室相比距離樣品供應(yīng)室的排出口的距離更大的第一腔室比該另一第一腔室更遠(yuǎn)離平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)中心。多個(gè)第一腔室可以關(guān)于平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)中心螺旋地布置。多個(gè)第一虹吸通道的每個(gè)可以在比連接到其的相應(yīng)第一腔室的充滿流體水平面高的位置具有頂點(diǎn)。多個(gè)第一虹吸通道的寬度可以在約0.0lmm與約3mm之間，多個(gè)第一虹吸通道的深度可以在約0.0lmm與約3mm之間。微流體結(jié)構(gòu)還可以包括連接到多個(gè)第二腔室中的至少一個(gè)第二腔室的至少一個(gè)反應(yīng)室。多個(gè)第一腔室、多個(gè)第二腔室以及反應(yīng)室可以布置得比樣品供應(yīng)室更遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心。多個(gè)第二腔室中的至少一個(gè)可以容納第一標(biāo)記結(jié)合物以與樣品中的分析物特定地結(jié)合，其中第一標(biāo)記結(jié)合物可以是標(biāo)記物和與分析物特定地結(jié)合的捕獲材料的結(jié)合物。反應(yīng)室可以包括具有捕獲材料的檢測(cè)區(qū)域，捕獲材料與固定在其上的分析物特定地結(jié)合。檢測(cè)區(qū)域可以通過從多孔膜、微孔和微柱組成的組中選擇的一個(gè)形成，以根據(jù)毛細(xì)力來移動(dòng)樣品。微流體結(jié)構(gòu)還可以包括設(shè)置在腔室中的磁體，該腔室設(shè)置在鄰近于反應(yīng)室的位置。根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施例的方面，提供一種形成在平臺(tái)上的微流體結(jié)構(gòu)，該微流體結(jié)構(gòu)包括:樣品供應(yīng)室，配置為容納樣品并包括排出口 ；分配通道，連接到樣品供應(yīng)室的排出口 ；多個(gè)第一腔室，連接到分配通道，配置為接收經(jīng)由分配通道供應(yīng)的樣品，以及從平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)中心以不同的半徑分別布置；以及多個(gè)虹吸通道，多個(gè)虹吸通道的每個(gè)連接到多個(gè)第一腔室中相應(yīng)的第一腔室。多個(gè)第一腔室可以從旋轉(zhuǎn)中心以遞增次序的半徑布置，該遞增次序可以對(duì)應(yīng)于樣品供應(yīng)到多個(gè)第一腔室的順序。多個(gè)第一腔室可以從旋轉(zhuǎn)中心以遞增次序的半徑布置，該遞增次序可以對(duì)應(yīng)于樣品經(jīng)由分配通道流動(dòng)的順序。多個(gè)第一腔室可以從旋轉(zhuǎn)中心以遞增次序的半徑布置，該遞增次序可以對(duì)應(yīng)于樣品供應(yīng)的順序。多個(gè)第一腔室可以從旋轉(zhuǎn)中心以遞增次序的半徑布置，該遞增次序可以對(duì)應(yīng)于第一腔室沿著分配通道距離樣品供應(yīng)室的排出口的距離的遞增次序。多個(gè)虹吸通道的每個(gè)可以在比連接到其的相應(yīng)第一腔室的充滿流體水平面高的位置具有頂點(diǎn)。多個(gè)虹吸通道的寬度可以在約0.0lmm與約3mm之間，多個(gè)虹吸通道的深度可以在約0.0lmm與約3mm之間。微流體結(jié)構(gòu)還可以包括連接到多個(gè)第二腔室中的至少一個(gè)的至少一個(gè)反應(yīng)室。多個(gè)第一腔室、多個(gè)第二腔室以及反應(yīng)室可以布置得比樣品供應(yīng)室更遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心。第一標(biāo)記結(jié)合物可以設(shè)置在第二腔室中的至少一個(gè)中，其中第一標(biāo)記結(jié)合物特定地結(jié)合到樣品中的分析物。反應(yīng)室可以包括具有捕獲材料的檢測(cè)區(qū)域，捕獲材料用于與固定在其上的分析物特定地結(jié)合。檢測(cè)區(qū)域可以通過從多孔膜、微孔和微柱組成的組中選擇的一個(gè)形成以根據(jù)毛細(xì)力來移動(dòng)樣品。微流體結(jié)構(gòu)還可以包括設(shè)置在腔室中的磁體，該腔室設(shè)置在鄰近于反應(yīng)室的位置。微流體結(jié)構(gòu)還可以包括:計(jì)量室，設(shè)置在至少一個(gè)第二腔室和至少一個(gè)反應(yīng)室之間并配置為計(jì)量從至少一個(gè)第二腔室轉(zhuǎn)移的流體的量；以及流體轉(zhuǎn)移輔助單元，連接在計(jì)量室和至少一個(gè)反應(yīng)室之間。流體轉(zhuǎn)移輔助單元可以包括流體通道，該流體通道配置為將容納在計(jì)量室中的流體轉(zhuǎn)移到反應(yīng)室中。流體轉(zhuǎn)移輔助單元還可以包括流體引導(dǎo)件，該流體引導(dǎo)件配置為引導(dǎo)容納在計(jì)量室中的流體移動(dòng)到流體通道。微流體結(jié)構(gòu)還可以包括:第二虹吸通道，具有連接到計(jì)量室的一端；以及廢物室，連接到第二虹吸通道的另一端。在計(jì)量室中容納的流體轉(zhuǎn)移到反應(yīng)室之后，第二虹吸通道可以將流入其中的流體樣品轉(zhuǎn)移到廢物室。微流體結(jié)構(gòu)還可以包括容納在腔室中的磁體。根據(jù)另一個(gè)方面，提供一種測(cè)試裝置。該測(cè)試裝置包括:微流體裝置；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，配置為旋轉(zhuǎn)微流體裝置的平臺(tái)；磁性模塊，配置為在平臺(tái)的徑向方向上可移動(dòng)；以及控制器，配置為控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元和磁性模塊。當(dāng)流體將被從計(jì)量室轉(zhuǎn)移到反應(yīng)室時(shí)，控制器配置為旋轉(zhuǎn)平臺(tái)并且在平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)過程中的預(yù)定時(shí)間，將磁性模塊移動(dòng)到平臺(tái)之上或之下的位置而使得磁性模塊面對(duì)磁體。根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施例的方面，提供一種控制微流體裝置的方法，該微流體裝置包括平臺(tái)，該平臺(tái)提供有配置為容納流體的第二腔室、配置為計(jì)量流體的量的第三腔室、配置為利用在第三腔室中計(jì)量并引入其中的流體在其中發(fā)生色譜分析反應(yīng)的第四腔室以及將第二腔室、第三腔室和第四腔室彼此連接的通道，該方法包括:旋轉(zhuǎn)平臺(tái)并且將容納在第二腔室中的流體轉(zhuǎn)移到第三腔室；以及重復(fù)包括增大平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)速度和使其停止的區(qū)間而使得流體流入第四腔室中。該方法還可以包括:在將流體轉(zhuǎn)移到第三腔室時(shí)，使平臺(tái)停止，使得在流體和容納在第三腔室中的標(biāo)記結(jié)合物之間發(fā)生第一級(jí)反應(yīng)。該方法還可以包括:在將流體引入到第四腔室中時(shí)，使平臺(tái)停止。該方法還可本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種微流體裝置，包括：平臺(tái)，具有旋轉(zhuǎn)中心并且包括微流體結(jié)構(gòu)，其中所述微流體結(jié)構(gòu)包括：多個(gè)第一腔室，以距離所述旋轉(zhuǎn)中心的不同距離布置在所述平臺(tái)的圓周方向上；以及多個(gè)第一虹吸通道，所述多個(gè)第一虹吸通道的每個(gè)連接到所述多個(gè)第一腔室中相應(yīng)的第一腔室。

【技術(shù)特征摘要】
2012.07.11 KR 10-2012-0075711;2012.08.03 KR 10-201.一種微流體裝置，包括: 平臺(tái)，具有旋轉(zhuǎn)中心并且包括微流體結(jié)構(gòu)， 其中所述微流體結(jié)構(gòu)包括: 多個(gè)第一腔室，以距離所述旋轉(zhuǎn)中心的不同距離布置在所述平臺(tái)的圓周方向上；以及 多個(gè)第一虹吸通道，所述多個(gè)第一虹吸通道的每個(gè)連接到所述多個(gè)第一腔室中相應(yīng)的第一腔室。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流體裝置，其中所述微流體結(jié)構(gòu)還包括多個(gè)第二腔室，所述多個(gè)第二腔室通過所述多個(gè)第一虹吸通道連接到所述多個(gè)第一腔室。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流體裝置，其中所述微流體結(jié)構(gòu)還包括: 樣品供應(yīng)室，配置為容納樣品并且包括排出口 ；以及 分配通道，連接到所述樣品供應(yīng)室的所述排出口并且連接到所述多個(gè)第一腔室，所述分配通道配置為將所述樣品供應(yīng)室中的所述樣品分配到所述多個(gè)第一腔室。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流體裝置，其中所述多個(gè)第一腔室的每個(gè)布置得比所述多個(gè)第一腔室中相鄰的第一腔室更遠(yuǎn)離所述旋轉(zhuǎn)中心，其中所述樣品流動(dòng)到該相鄰的第一腔室早于該個(gè)第一腔室。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流體裝置，其中所述多個(gè)第一腔室關(guān)于所述平臺(tái)的所述旋轉(zhuǎn)中心螺旋地布置。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流體裝置，其中所述多個(gè)第一虹吸通道的每個(gè)在比連接到其的相應(yīng)第一腔室的充滿流體水平面高的位置具有頂點(diǎn)。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微流體裝置，其中所述微流體結(jié)構(gòu)還包括: 至少一個(gè)反應(yīng)室，連接到所述多個(gè)第二腔室中的至少一個(gè)第二腔室；以及 磁體，設(shè)置腔室中，所述腔室設(shè)置在鄰近于所述反應(yīng)室的位置處。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微流體裝置，其中所述微流體結(jié)構(gòu)還包括: 計(jì)量室，設(shè)置在所述至少一個(gè)第二腔室和所述至少一個(gè)反應(yīng)室之間并且配置為計(jì)量從所述至少一個(gè)第二腔室轉(zhuǎn)移的流體的量；以及...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李凡石，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：三星電子株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：