CN103140283B - 具有浸入通道的多层微流探测头及其制作 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有基层(120)的微流探测头(100)，该微流探测头包括：至少两个处理液体微通道(123，124)，与在基10层的面上的处理液体孔(121，122)流体连通；以及浸入液体微通道(223，224)，与在基层的面上的浸入液体孔(221，222)流体连通，其中微流探测头被配置用于在操作中允许经过处理液体孔提供的处理液体向经过浸入液体孔提供的浸入液体中合并。可以提供15附加层以关闭微通道。这样的多层头紧凑并且比用整体构造制成的头更易于制作。还可以例如使用用于管道端口的标准相配件来将头与管道对接。

Description

具有浸入通道的多层微流探测头及其制作
技术领域
本发明主要地涉及微流探测器件领域，并且具体地涉及一种微流探测头及其制作方法。
背景技术
微流器一般是指用于抽运、采样、混合、分析和配给液体的微制作的器件。其显著特征源于液体在微米长度等级表现的特有行为。[1，2]液体在微流器中的流动通常为层状。可以通过制作具有在微米范围中的横向尺度的结构来达到充分在一个毫微升以下的体积。可以加速在大等级受限制的反应(通过扩散反应物)。[3]最后可以有可能准确和可再现地控制并行液体流，从而允许在液体/液体和液体/固体界面产生化学反应和成分。[4]微流器相应地用于生命科学中的各种应用。
多数微流器件具有用户芯片接口和关闭的流动路径。关闭的流动路径有助于向一个器件中集成功能元件(例如加热器、混合器、泵、UV检测器、阀等)而又最小化与泄漏和蒸发有关的问题。然而处理或者图案化具有这样的微流器的表面难以实现。
设计可以例如在非接触模式中递送墨、但是在存在液体时不能递送墨的喷墨器。[5]其它技术还可以在甚至更高分辨率图案化表面、但是它们在液体环境中操作的能力有限。[6，7]液体环境最小化干燥非自然成分(artifact)、生物分子变性并且实现与活的微生物一起工作。
为了在存在液体环境时图案化表面并且分析表面上的样本，开发若干策略以克服关闭的微流器的限制。一些策略依赖于使液体局限于表面附近[8，9]或者仍然在定义好的液体区域中递送准确数量的生物分子。[10]也开发扫描纳米吸液管和空心原子力显微镜(AFM)探测器用于用微米精确度图案化表面上的生物分子。[11，12，13]
作为另一例子，开发一种非接触微流探测技术(或者“MFP”)(例如参见US2005/0247673)，该技术允许通过添加或者去除生物分子来图案化表面、创建在表面上沉积的蛋白质的表面密度梯度、使在液体相间的反应限于与表面邻近、着色并且去除表面上的粘着细胞。[14]已经测试其它应用。
图1A-图1D描绘这样的MFP头100并且还图示它的工作原理。头100的局限液体的部分105(图1D)是具有两个孔101、102的Si芯片。将它带到与感兴趣的衬底300接近。在芯片100的另一面上的水平微通道115(图1C)链接孔与在图1A的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)连接块90中形成的过孔91、92。在PDMS中插入的毛细管81、82提供在机动泵与孔101、102之间的连接。因此，通过控制经过一个孔101注入的液体420的流速并且通过从另一个孔102重新抽吸它(以及浸入液体410中的一些浸入液体)来实现图1D的对注入的液体420的局限。在图1C中示意地描绘组装的这样的MFP头。
虽然这一技术在许多方面并且对于某个应用范围有利，但是在制作方面仍有挑战待解决。具体而言，将Si头100与PDMS连接块90组装并且插入玻璃毛细管81、82是人力密集的。这样的操作也具有有限产量，因为Si芯片和PDMS小并且难以操纵。此外，在键合到Si头和插入毛细管期间在PDMS块90中的应力可能造成PDMS脱离。另外，由于头为了例如机械稳定性而必须具有的厚度，所以例如使用深度反应离子蚀刻(DRIE)或者等离子体蚀刻在厚Si晶片中微制作小孔有挑战性并且耗费时间。这样的限制可能阻碍MFP技术的产业化部署。
另外，将注入的液体420局限于浸入液体内有挑战性。
为求完整，提到专利文献US2007/0160502、JP2005/111567和US5,882,465，这些专利文献涉及微流器件或者反应器的制作过程。
除了独有专利文献之外，多个公开文献也涉及主题，在本说明书的篇尾引用这些公开文献中的一些公开文献。
发明内容
在一个实施例中，本发明提供一种具有基层的微流探测头，该微流探测头包括：处理液体微通道，与在基层的面上的处理液体孔流体连通；以及浸入液体微通道，与在基层的面上的浸入液体孔流体连通，其中微流探测头被配置用于在操作中允许经过处理液体孔提供的处理液体与经过浸入液体孔提供的浸入液体组合。
在其它一些实施例中，所述探测头可以包括以下特征中的一个或者多个特征：
-处理液体微通道和浸入液体微通道中的每个液体微通道在基层的一个或者多个面上打开；
-处理液体微通道的至少一部分是在基层的上部面上打开的槽，并且浸入液体微通道的至少一部分在基层的上部面上打开以便可由附加层的下部面关闭；
-微流探测头还包括盖层，其中处理液体微通道和浸入液体微通道的至少一部分由头的层的下部面的部分关闭；
-处理液体微通道和浸入液体微通道各自实现在基层的上部面与在基层的面上的相应孔之间的流体连通；
-微流探测头还包括从盖层的上部面延伸的管道端口，并且其中盖层具有实现在管道端口与盖层的下部面之间的流体连通的过孔，其中头还被适配用于实现在过孔与微通道中的一个或者多个微通道之间的流体连通；
-处理液体微通道的至少一部分是延伸直至处理液体孔的槽，处理液体孔被布置于在基层的上部面的边缘的水平面的槽的端部；
-处理液体微通道的和/或浸入液体微通道的特性沿着所述微通道优选地连续改变；
-微流探测头还包括适于加热一个或者多个微通道的热元件；
-微流探测头还包括：第二处理液体微通道，与在基层的面上的第二处理液体孔流体连通；以及第二浸入液体微通道，与在基层的面上的第二浸入液体孔流体连通，其中头还被配置用于在操作中允许在第二液体处理孔抽吸经由一个或者多个相异孔沉积的一些流体；
-微流探测头还包括：第二浸入液体微通道，与在基层的面上的相应第二浸入液体孔流体连通，微流探测头还被配置用于在操作中允许经过第一浸入液体孔提供的浸入液体与经过所述第二浸入液体孔提供的浸入液体组合；
-微流探测头还包括关于处理液体孔的处理液体沉积的平均方向不对称配置的两个微通道；
-两个微通道具有相异流阻；并且
-微流探测头还被配置使得经过处理液体孔提供的并且与经过浸入液体孔提供的浸入液体组合的处理液体实质上为层状。
本发明在另一实施例中还涉及一种制作本发明的微流探测头的方法，该方法包括以下步骤：提供基层；并且在基层中制作微通道和孔。
现在将通过非限制例子并且参照附图描述将本发明具体化的设备和方法。
附图说明
-图1A-图1D示出现有技术的MFP及其工作原理；
-图2是根据本发明的一个实施例的MFP头的处理端部的3D视图；
-图3是具有附加特征的相似MFP头的分解3D视图；
-图4是根据另一实施例的MFP头的3D视图；
-图5-图10是根据各种实施例的MFP头的示意图；
-图11是根据一个实施例的在早期制作阶段的MFP头的基层的示意图；并且
-图12-图13图示用于与分配端部接近的处理液体微通道的形状的变化。
具体实施方式
作为以下描述的引言，首先指出本发明的涉及一种微流探测(或者MFP)头的主要方面。不同于已知解决方案，除了处理液体微通道之外，还在头上(即在其基层上)直接提供浸入液体微通道。每个通道与在基层的面上布置的孔流体连通。通常，在基层的相同面上加工通道以便由头的附加层关闭。微流探测头还被配置用于在操作中允许经由处理液体孔提供的液体向经由浸入液体孔沉积的浸入液体中合并。例如，头还可以在端部(即其中提供处理液体孔的端部)制成为尖锐，而浸入液体孔在其附近。在头上与处理通道一起直接提供浸入通道产生具有更小占用面积的更紧凑头。
此外，使微流器件的制造更容易。一个原因在于相同技术可以实质上用来在相同芯片(基层)上制作处理和浸入液体路径。也可以设想多层设计。也就是，头通常包括附加覆盖层(面向基层)和管道端口。管道端口从覆盖层延伸，后者包括面向端口的过孔，由此可以经过覆盖层实现朝着基层的流体连通。就此而言，微通道向基层的面上的孔转送流体连通。
这样的多层MFP头诸如在背景技术章节中回顾的用整体构造制成的头更易于制作和包装。具体而言，可以有利地雕刻微通道为在两层之间的界面的水平面的槽。还可以例如使用用于管道端口的标准相配件来对接MFP头与管道。本发明具有例如用于在表面上图案化连续和不连续生物分子图案以及用于在非接触模式中直接处理抗蚀剂材料的实质可能性。
图2示出根据本发明的一个实施例的多层MFP头的处理端部的视图。图中可见，头100具有基层120，其中与浸入液体微通道223、224一起提供处理液体微通道123、124。每个通道与孔121、122、221、222流体连通，每个孔位于基层的面(未必是相同面)上并且优选地近邻。当在表面的附近移动头时，经过孔121提供的处理液体将如弯曲(粗)箭头象征的那样与浸入液体组合并且优选地向经由孔221和222提供的浸入液体中插入。提供这些箭头是为了理解；刻意地夸大它们的尺度。就此而言，器件优选地被配置诸如用于获得层状流动。孔的尺度可以例如是数十微米。它们通常被间隔数百微米。由于这里使用成对处理通道/孔，所以可以在孔122与浸入液体中的一些浸入液体一起重新抽吸处理液体。注意可以反转在孔121与122之间的流动路径，即可以从孔122注入处理液体而孔211可以抽吸液体。处理液体实质上位于孔121和122附近，并且由实质上存在于头100附近的浸入液体包围。
优选地，盖层110如图所示关闭在集成的上部面上打开的通道。在一些变体中，可以在唯一层的厚度中提供通道。然而这样的变体更难以制造。
图3是具有与图2中相似的处理端部的头的放大图。多层头100仍然包括盖层110和基层120。同样，基层120具有在其面上打开的孔121、122、221、222。微通道123、124、223、224实现从基层120的上部面(即面向盖层110的下部面)到所述孔的流体连通。
还示出头具有从盖层110的上部面延伸的管道端口181和182(在组装端口和盖层之后)。盖层110还包括过孔111和112。如附图中所示，过孔和端口被配置用于实现从端口到盖层110的下部面(即朝着基层)的流体连通。微通道的对应端部应当面向过孔。所述端部可以例如与微通道的平均截面比较具有更大尺度。类似地，可以与一个或者多个附加过孔一起提供与端口181和182相似的一个或者多个附加管道端口，以实现从端口到浸入液体孔(为了清楚，这里未示出)的流体连通。因此，优选配置是如下配置，在这些配置中，微通道实现从过孔(可能较大)直至可能比较小的相应孔的流体连通。对于下文将更具体讨论的应用，孔121、122、221、222还可能相互接近。
容易制造图2或者图3的MFP头。首先，使用附加层允许在其上容易装配的管道端口，这比例如在背景技术中讨论的PDMS块中的毛细管更容易操纵。其次，仅下层120需要用于创建微通道的大量加工。
此外，优选地提供处理液体微通道的一些部分为基层120的层厚度中的在其上部面上打开的槽123’、124’。这样，无论微通道的横向尺度(可能较小、例如数十微米)如何，都容易实现微通道。在组装之后，槽由盖层110的一部分关闭。工具可以在基层120的上表面上直接雕刻槽。它可以具有任何适当截面形状，例如圆形、方形、U或者V截面。通常根据基层120的材料选择所需工具。在一个变体中，可以设想激光烧蚀。然而更有利地，深反应离子蚀刻(DRIE)用于制作微通道。
如图2或者图3中所示，槽123’、124’延伸直至相应孔121、122。类似地，浸入通道223、224达到相应的孔221、224。在这一例子中，在头的上部面的主轴周围对称地布置通道和孔。在基层120的前面320的边缘310的水平面的槽的端部直接形成孔，这在这里同样容易被加工。所述前端部320通常被制成为尖锐，这允许在感兴趣的表面上的紧凑液体沉积，并且留下用于容易光学监视的空间。
可能制作方案包括两个主要阶段。例如，在第一阶段期间：
-例如使用DRIE在盖层中制作一个或者多个过孔；以及
-例如通过DRIE在基层中制作一个或者多个微通道。
在图2或者图3的视图中，在切割头的前端部320时直接获得孔。如果设想其它设计，则仍然也可以使用DRIE在基层中形成孔。孔具有数十微米的典型横向尺度。
然后，第二阶段由组装盖层和基层组成。优选地以后装配端口。
现在讨论一种制作MFP头的主要特征的优选方法的细节。优选地使用Si晶片来微制作诸如图2和图3中描述的多层MFP头，但是可以使用其它材料。将盖层110称为Si盖并且基层120称为HFC芯片。单面和双面抛光的Si晶片分别用于Si和HFC芯片。两个晶片例如直径为4英寸并且厚度为400微米(Siltronix，Geneva，Switzerland)。
使用标准光刻、光绘图聚合物掩模(Zitzmann GmbH，Eching，Germany)和DRIE来制作微结构，例如参见STS ICP，SurfaceTechnology Systems，Newport，UK。可以向HFC晶片的上部面中蚀刻HFC芯片的微通道50微米深。如果必要，则可以处理晶片的底侧以形成任何所需台面和/或柱至50微米的高度。如果必要，则从HFC晶片的底侧使用DRIE蚀刻来执行打开孔。由此可以获得具有少于10微米的横向尺度的定义好的孔。在薄Si晶片用于HFC芯片时可以更准确地制作孔而盖晶片可以保持厚以向头提供机械强度。
通过经过一面抛光的晶片蚀刻具有80微米直径的过孔来产生Si盖。接着，通过向盖晶片的抛光的侧上旋涂～3微米的聚酰亚胺粘合剂(HD Microsystems GmbH，Neu-Isenburg，Germany)并且通过随后对准和键合两个晶片来实现组装两个晶片。键合发生于320℃而压强为2巴(bar)并且持续10分钟(PRESSYS LE，Paul-Otto WeberGmbH，Remshalden，Germany)。然后可以切分和存储MFP头。
可以使用环氧粘合剂环(来自Upchurch Scientific，Ercatech，Bern，Switzerland的NanoportTM组件，供应环氧粘合剂环)来执行端口的装配。也可以用如下加工的结构装配MFP头，该结构具有用于MFP头的缝并且在该结构内管道耦合到MFP头(使用o环)，由此简化对接。使用标准端口和相配件取代例如PDMS的模制块减少为了组装头而需要的人力。优选地，在实际装配端口之前测试MFP头的泄漏和堵塞，因为不能排除粘合剂侵入微通道中。在该方面，可以切割一次性吸液管顶端以与过孔的尺寸匹配，并且可以经过通道推动液体，而用放大镜观测小滴是否能够退出孔而未在别处泄漏。可以最终人工完成对准端口与过孔。后续键合例如在热板上或者在炉中发生于140℃持续～1小时。
简要地回顾光刻步骤，多层MFP头的制作可以将三个光刻步骤(涂覆、曝光和显影抗蚀剂，继而为蚀刻Si)用于HFC芯片和一个步骤用于Si盖。作为比较，单片MFP头如本领域所知需要三个步骤。然而先前的头也需要模制如下PDMS连接块，需要等离子处理并且向Si芯片键合该PDMS连接块，从而造成更早讨论的缺点。
与使用PDMS连接块对照，这里描述的新制作方法产生具有如下大过孔(例如直径在1mm范围中)的Si盖，这些过孔连接在端口与HFC芯片之间的结构。另一方面，HFC芯片包括所有微结构。具体而言，(例如在HFC芯片的上侧上的)微通道提供在过孔与孔之间的流连接。如果存在台面周围的柱，则可以使用该柱作为在调整用于实验的MFP头时的调平辅助。
如上文讨论的MFP头对于表面处理应用特别地显著有用。不同于生物应用，表面处理应用涉及潜在更小图案以及更广的液体和化学物范围。运用薄的Si晶片(例如厚度为100微米)以制作HFC芯片，可以使用常规DRIE或者聚焦的离子束来制作具有少于10微米的横向尺度的定义好的孔。Si盖仅提供头的机械强度。
附带提一点，诸如这里讨论的多层头也更加可使用许多处理液体，因为孔可以较小并且相互接近而水平微通道充分地扇出用于留下用于在Si盖上添加许多端口的充分空间。
更一般而言，本MFP技术具有用于图案化表面、处理材料、在表面上沉积和去除生物分子和细胞、分析表面上的细胞和生物分子、在表面上创建化学梯度、研究复杂生物标本(诸如组织切片)并且创建具有不寻常轮廓的结构(诸如锥形腔)的可能性。
现在将参照图4-图11讨论多层头的其它实施例。
图4是MFP的3D视图，该MFP头的处理具有与图2或者图3的孔和对应微通道实质上相似的孔121、122、221、222和对应微通道。在盖层110上提供过孔111、112。示出附加过孔211，该过孔允许向浸入通道223、224转送流体连通(这里提供仅一个过孔，该过孔馈给两个浸入通道)。可以提供对应管道端口(未示出)。如更早回顾的那样，通道具有被布置诸如用于面向过孔的端部。
图5-图10是可能变体的示意图，其中仅示出基层120。在所有情况下，微通道延伸直至基层120的面，优选为不同面。在通道的端部形成对应孔。基本上，这样的实施例允许略去明显的孔制作。例如雕刻微通道为如下槽，这些槽扩展直至基层120的边缘(例如切分)并且产生孔而无需附加加工。
此外，在图5-图10的每个变体中，提供允许在注入/抽吸孔121、122附近分配浸入液体的一个或者多个浸入孔221、222。头的处理端部被制成为‘尖锐’。由于该设置配置，可以提到“竖直”MFP头。描绘的设计保证与注入/抽吸孔近邻的区域浸入在浸入溶液中以用于例如处理液体的无扰流动局限。通常，浸入液体孔大于注入/抽吸孔。例如，前者可能被设计用于分配微升液体，而后者分配微微升。附带提一点，将仅抛光具有注入/抽吸孔121、122的头面，无需抛光大的浸入液体孔。
容易制作描绘的结构。为了提高制造产量，可以在通道中填充蜡以最小化在制作和封装(切分、抛光)期间生成的残骸堵塞。在该方面，可以实现的是可以提供附加蜡馈送通道，这些通道可以被布置诸如用于连接MFP头上的所有微通道。此外，可以在相同衬底上加工多个MFP头，这些MFP头都连接到单个‘蜡分布通道’。然后可以例如经由相同馈送端口馈送蜡，从而熔融蜡向所有通道中蔓延。最后，可以在用于MFP头的包装和装运的通道后处理中留下蜡(然后如例如在病理应用中所知容易实现脱蜡)。
这样的结构很好地适合于需要纤薄和紧凑的MFP头的那些应用(例如用于内窥镜应用)。MFP头的小占用面积也将增加制作吞吐量并且减少成本。
图5是除了微通道截面的特征之外与图4的设计实质上对应的视图。示出与图4中的过孔111、112、211对应的通道端111’、112’、211’。
图6涉及另一不对称设计，该设计还涉及到如标号224’象征性地表示的不对称流阻。就此而言，设计紧凑占用面积的MFP头可以造成将通道组合成单个路径。这也将造成减少的界面。然而就紧凑结构而言，可能需要打破通道的对称性(如图6中那样)，从而造成不同流体流速。就此而言，提供附加液压阻力补偿器(例如沿着流动路径的不同通道几何形状)可以有助于恢复通道中的相等阻力。
更一般而言，可以设计两个微通道以诸如具有相异流阻。流阻影响不同流动路径中的流体流速。可以定义结构的特征流阻为向液体(假设为非可压缩)施加的压力与结构中的液体流速之比。通道的流阻主要由它的尺度和形状确定，但是其它因素也可以影响它。存在在流阻、流速和压强与使用电阻、电流和电势来描述的电路之间的类比：具有相等形状和长度的通道具有相等流阻。
液压补偿器(或者具有不同流阻的通道)由此对于如在图7中描绘的情况下的成对不对称通道尤其有用。这里，设计竖直MFP以具有竖直减少的占用面积，即头向感兴趣的表面上的竖直投影较小，并且头可以访问感兴趣的表面的凹陷区域。
接着参照图8，也可以提供热元件401、402以加热一个或者多个微通道，例如浸入通道。实际上，竖直生物应用(操纵细胞)可能需要受控的温度环境。这可以由浸入液体提供。为了实现这一点，可以是使用用于形成电极的已知工艺在例如MFP头的玻璃盖层上图案化金属电极。热元件/电极可以用于在衬底上分配浸入液体之前加热和感测它的温度。电极也可以用来在MFP头上、在界面或者在处理的衬底的表面上执行电化学。
如图9中所示，可以设想多于一个或者两个的浸入通道。这里，附加浸入通道323、324邻接相应孔321、322。实际上，一些应用可能需要多个浸入液体以局限处理液体。可能场景是(a)在处理溶液对处理的衬底是高度腐蚀性时或者(b)在向组织的小区域上配给高度地致命药物时的医学应用中。在这样的情况下，可能想要通过用多个浸入液体屏蔽来保证邻接组织的最小暴露。例如，外浸入液体可以包含中和在处理液体中存在的很有反应的化学物种类的化学物，并且内浸入液体可以充当在处理液体与外浸入液体之间的分离物。使用这一方式，可以在各种(液体)界面处执行多个反应。
最后，尽管这里讨论的多数实施例具有在基层120的相同(例如上部)面上提供的浸入通道，但是无需系统性地这样做。浸入通道可以例如具有驻留于基层的其它面上的部分。在一些变体中，未在基层的上部面的平的表面上加工浸入通道，而是代之以如图10中所示在其边缘或者仍然接近上部面的边缘处加工浸入通道。这对于需要最小化浸入液体占用面积的应用尤其有用。一种方式因此是使用通过沿着头的上部面的边缘制成槽223、224而形成的通道来与注入/抽吸孔121、122近邻地递送浸入液体。
仍然可以设想上述实施例的若干变体。例如可以执行制作微通道，从而微通道的特性(即平均截面)沿着通道连续改变。因此，可以通过例如在组装两层110、120之后简单地切割层来调整有关特性。
图11示意地图示这一点。它实际上代表MFP层的、与层110、120之一的中间平面平行的部分截面图。它显著地示出两个微通道123、124，这些微通道的截面随着它们朝着边缘表面310扩展而减少(在截面图中查看)。它还示出各种切割/切分标记410、412、420。可以例如使用刀片、微切片机、切分或者锯切工具来执行切割。
因此可以沿着标记420中的任何标记并且沿着任一对标记410、412切割或者烧蚀边缘表面310，从而在微通道的端部产生各种可能孔尺寸。标号121’、122’表示如在切割之前的孔。
此外，在微通道123、124(和/或223、224)之间的相对距离也可以改变，从而可以简单地调整如在切割之后的在孔之间的相对距离。
在一个变体中，如图12中所示，通过切割边缘表面来仅改变孔的尺度，而在两个通道之间的最小距离保持相同。这里，设计微通道的截面的形状，从而切割边缘将主要造成修改孔尺寸而未明显修改它们的相对距离。又一变体将由仅调整在孔之间的距离而未修改它们的尺度构成。
如图13中所示，甚至可以将成对的微通道雕刻成以诸如在边缘表面310的水平面呈现所需曲率。这里，切割边缘310将造成修改孔的入射角。因此，可以修改流体关于样本表面的入射角。这明显影响从孔喷射和由孔抽吸的液体的动力，这可以在一些应用中有用。
更一般而言，可以制作与基层20的上部面平行、延伸直至边缘310的一个或者多个微通道，从而沿着微通道改变其一个(或者多个)特性。如上文回顾的那样，这一特性可以是在微通道之间的相对距离。微通道的展开定向或者其混合。作为结果，切割边缘310允许调整端子孔的特性。
从生产观点来看，这之所以有利是因为用于MFP层110、120的仅一个设计模板可以实际上作为用于获得MFP头中的各种不同最终孔布置的基础。
尽管已经参照某些实施例描述本发明，但是本领域技术人员将理解可以进行各种改变并且可以替换等效物而未脱离本发明的范围。此外，可以进行许多修改以使特定情形或者材料适应本发明的教导而未脱离它的范围。因此，旨在于本发明不限于公开的具体实施例，但是本发明将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施例。例如取代具有成对端口、过孔、孔等，可以提供一个端口/过孔以馈给两个或者更多微通道。更一般而言，可以设想各种端口、微通道等的组合。另外，尽管已经使用术语“层”，但是应当理解例如MFP基层无需“平坦”。例如基层可以是具有在外围表面上提供开槽的微通道的棒。然后可以用在上部面涂覆的离心层关闭通道。然而基层未必需要由第二层关闭。
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Claims (15)

1.一种具有基层的微流探测头，包括：
-处理液体微通道，与在所述基层的面上的处理液体孔流体连通；以及
-浸入液体微通道，与在所述基层的面上的浸入液体孔流体连通，
其中所述微流探测头被配置用于在操作中允许经过所述处理液体孔提供的处理液体与经过所述浸入液体孔提供的浸入液体组合，从而将所述处理液体局限于所述浸入液体内。
2.根据权利要求1所述的微流探测头，其中所述处理液体微通道和所述浸入液体微通道中的每个液体微通道在所述基层的一个或者多个面上打开。
3.根据权利要求1所述的微流探测头，其中所述处理液体微通道的至少一部分是在所述基层的所述上部面上打开的槽，并且所述浸入液体微通道的至少一部分在所述基层的所述上部面上打开以便由可附加层的下部面关闭。
4.根据权利要求3所述的微流探测头，还包括盖层，其中所述处理液体微通道和所述浸入液体微通道的至少一部分由所述微流探测头的所述盖层的下部面的一部分关闭。
5.根据权利要求4所述的微流探测头，其中所述处理液体微通道和所述浸入液体微通道各自实现在所述基层的上部面与在所述基层的面上的相应孔之间的流体连通。
6.根据权利要求5所述的微流探测头，还包括从所述盖层的上部面延伸的管道端口，并且所述盖层具有实现所述管道端口与所述盖层的下部面之间的流体连通的过孔，其中所述头还被配置用于实现所述过孔与所述微通道中的一个或者多个微通道之间的流体连通。
7.根据权利要求1至6中的任一权利要求所述的微流探测头，其中所述处理液体微通道的至少一部分是延伸直至所述处理液体孔的槽，所述处理液体孔被布置于所述基层的所述上部面的边缘的水平面的槽的端部。
8.根据权利要求1至6中的任一权利要求所述的微流探测头，其中所述处理液体微通道的和/或所述浸入液体微通道的特性沿着所述微通道连续改变。
9.根据权利要求1至6中的任一权利要求所述的微流探测头，还包括适于加热一个或者更多微通道的热元件。
10.根据权利要求1至6中的任一权利要求所述的微流探测头，还包括：
-第二处理液体微通道，与在所述基层的面上的第二处理液体孔流体连通；以及
-第二浸入液体微通道，与在所述基层的面上的第二浸入液体孔流体连通，
其中所述头还被配置用于在操作中允许在所述第二液体处理孔抽吸经由一个或者更多相异孔沉积的一些流体。
11.根据权利要求1至6中的任一权利要求所述的微流探测头，还包括：
-第二浸入液体微通道，与在所述基层的面上的相应第二浸入液体孔流体连通，所述微流探测头还被配置用于在操作中允许经过第一浸入液体孔提供的浸入液体与经过所述第二浸入液体孔提供的浸入液体组合。
12.根据权利要求1至6中的任一权利要求所述的微流探测头，包括关于所述处理液体孔的处理液体沉积的平均方向的不对称配置的两个微通道。
13.根据权利要求1至6中的任一权利要求所述的微流探测头，其中两个微通道具有相异流阻。
14.根据权利要求1至6中的任一权利要求所述的微流探测头，其中所述微流探测头还被配置成使得经过处理液体孔提供的并且与经过浸入液体孔提供的浸入液体组合的处理液体实质上为层状。
15.一种制作根据权利要求1至14中的任一权利要求所述的微流探测头的方法，包括以下步骤：
-提供所述基层；并且
-在所述基层中制作所述微通道和所述孔。
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