CN110177620A - 用于接收、排出和移动液体的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种流体系统,该流体系统包括腔室,该腔室由可移动元件封闭并且连接到至少一个通道。整个系统具有至少一个结构化部件、附接到结构化部件的至少一个部件以及用于储存液体的部件。本发明还涉及用于至少一个流体接口的闭合件选择。闭合件选择可配置为盖或阀。本发明具有至少两个流体接口。使用腔室使得可移动元件可以通过可移动元件的移动而移动到腔室中以及移出腔室。可以借助于移动而通过连接到腔室的一个或多个通道来移动液体或气体,并通过通道的连接从结构化部件分配或接收液体或气体。液体试剂贮存器通过样品供应通道连接到泵室。因此,该系统可用于接收、泵送、稀释、混合和分配液体或气体。该系统既可以手动操作,也可以通过简单的设备或工具操作。通过使用集成的液体贮存器,可以进行稀释过程以及反应组分或洗涤液的供应。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于液体的接收、排出、稀释或移动以及用于添加液体部件的设备,该设备也可以称为流体系统,并且特别涉及微流体系统。该设备也可以称为芯片。
背景技术
液体和气体的吸入和排出以及它们包括在流体系统中(特别是在微流体系统中)的混合的移动,通常通过外部连接的泵进行,该泵通过流体接口、通过集成到流体系统的注射泵或通过薄膜阀连接到流体系统。所有这些解决方案都需要适当的控制设备以操作泵或阀,并且不适合在芯片实验室系统(lab-on-a-chip systems)中容易地实现诸如接收、排出和/或移动液体的功能。
用于操纵芯片实验室系统(lab-on-a-chip systems)的外部泵需要流体接口,这需要使用额外的部件,并且像所有流体接口一样,涉及泄漏的风险。
直接集成到流体系统中的注射泵避免了对外的流体接口,但需要另一个元件,即柱塞,以便移动液体。
薄膜阀的优点是它们不需要流体接口或任何其他部件,并且仅需要预先形成的凹槽和可移动的盖以用于致动。它们以这种方式配置,使得它们可以气动地或机械地操作。通常,这些薄膜阀由适当的操作设备操作。
液体的吸入和排出、不同反应腔的分布、液体的移动以及反应组分的添加,需要手动处理步骤或藉由大型自动机对这些步骤进行相应的自动化。这在样品收集期间手动完成,并且通过移液、混合和温育进行试剂供应,例如,通过摇动滴定板,并从适当的储存容器中取出试剂用于供应。手动处理和自动化处理都需要更多的处理步骤、诸如移液管或移液管自动机的附加设备以及用于相应试剂的存储设备。
在微流体系统中,通常通过外部泵进行处理,并且需要设备以控制系统。
本发明将所有处理步骤组合在一起,包括在手动操作部件上的试剂存储。
发明内容
本发明的目的是能够手动地吸入、分配、稀释、运输和/或混合液体,即没有任何其他辅助,以及相应的设备。在没有外部泵或抽吸设备的流体系统中,这应该是优选为可能的,优选地还可以手动。该系统的特定特征是可以进行液体的多次吸入和排出,并且可以精确地控制所接收或排出的液体的所需体积。
该目的通过独立权利要求的特征解决。在从属权利要求中指出了有利的实施例。
提供了一种流体系统,包括具有腔室和通道系统的结构化部件,该腔室和通道系统与部件流体紧密地密封,其中腔室通过通道系统和流体接口流体连接到外部。该部件具有柔性或可移动部分,该柔性或可移动部分可移动到腔室部分中或超出腔室的平面。腔室的平面是在腔室一侧的腔室的上边界,即关闭腔室的部件的底侧。通过移动柔性部分,液体或气体可以通过流体接口被接收或排出,或者在流体系统中移动。可以被手动地或使用适当的操作设备移动移动部分。一种选择是将柔性部分向上推动或移动到不同位置。特别有利的是,存在将限定的液体通过腔室与小通道系统的组合排出和吸入、液体的多次吸入和排出的可能性以及手动操作的可能性。
优选地,流体系统具有用于液体试剂贮存器的接口。
特别有利的是将结构化部件封闭为箔片的部件的构造,其中由于箔片的固有的柔性,箔片也是移动部件。
所接收的液体的稀释或试剂的供应通过排空连接到结构化部件的液体贮存器而进行,该液体贮存器可以配置为泡罩。流体接口的外部几何形状可以影响液体吸入和液体排出。
体积可以由流体接口的相应出口几何形状限定,其中该体积的限定可以进一步受到流体接口的表面改性的影响。
还提供了另一种流体系统,包括具有腔室和通道系统的结构化部件,该腔室和通道系统与另一部件气密密封,该腔室通过通道系统和流体接口流体连接到外部。柔性部分由腔室的壁形成。
此处的一个特别的优点是,腔室的侧向挤压还能够使液体移动,或者通过柔性腔室壁而增加压缩效果。
此外,提供了另一种流体系统,包括结构化部件或结构化模块以及另一部件,该另一部件气密地密封腔室和通道系统,并通过通道系统和流体接口将腔室连接到外部。结构化部件以这种方式配置,使得腔室底部是柔性的并且可以被推入或扩展。
该实施例的一个特别的优点是,底部可以构造成特别柔韧的,并且可以通过双组分注塑成型,使得柔性部件可以与另一个部件一起注塑成型。可替代地,结构化部件的基础材料也可以足够柔韧以保证部件的功能。将柔性部分组装到结构化部件中也是可能的。
腔室可以通过另一个通道系统连接到流体接口,其中流体接口中的一个可以用盖封闭。用盖闭合还可防止液体在此处逸出。
优选地,通过改变毛细管直径起作用的阀(例如毛细管截止阀)的集成允许吸入限定的体积。
优选地,通过局部改性表面而产生阀功能,或者通过阀区域中的表面改性而增强现有几何作用阀的功能。
该实施例的一个特别的优点是,当液体通过第二流体接口被吸入时,可以进行通气,并且该液体也可以在各个点处被吸入和排出。用盖闭合还可防止液体在此处逸出。此外,有利的是,将流体系统定位成这种方式,使得当液体被排出时,排出流体接口向下倾斜。
优选地,流体系统包括用于腔室的通气选项,该通气选项可以通过与外部连通的附加通道或透气膜而提供,并且该通气设备可以选择性地关闭。
优选地,流体系统包括入口通道,其具有被动停止功能,例如毛细管截止阀、通道渐缩件或相应的表面改性,并且通过毛细作用或通过由移动部件引起的腔室体积的改变而接收限定量的液体,该毛细作用可以通过在待填充部分中的表面改性而被加强。
在不使用昂贵的移液单元的情况下,吸入非常精确的体积在此处是特别有利的。
在优选的配置中,流体系统包括另外的试剂贮存器。例如,这可以形成为泡罩。
此处特别的优点是,可以将几种液体或干燥试剂混合在一起,并且该试剂可以用于输送所接收的液体或在系统中的液体。
优选地,在结构化部件中提供干燥试剂,其可以通过流动的液体而被吸收并与流动的液体混合。
优选地,在限定的位置提供试剂,该试剂对流过它的液体着色,从而指示出已到达试剂所存在的位置,并因此指示出已达到的一定的体积或停留时间。
优选地,在限定位置处的结构化部件中提供放大功能,例如以集成到结构化部件中的透镜的形式,以便通过液体而能够更好地跟随通道系统中的某些位置的抵达,并且还能够更好地读取作为指示剂反应的颜色反应。
较长的通道元件也优选作为流体流动中的限流器,以实现受控的液体吸入和液体排出。
在优选的实施例中,试剂贮存器形成为泡罩。优选地,试剂贮存器具有泡罩座,该泡罩座具有刺穿元件,该刺穿元件刺穿位于它们上方的流体密封连接的泡罩。该实施例具有挡板,该挡板允许通过泡罩座中的引导元件限定地插入挡板,并因此限定体积剂量。由于引导元件的特定配置,体积配量也可以在若干个步骤中进行。
用于液体吸入(例如通过盖)的流体接口的流体密封闭合件是有意义的。盖还可以配备有输送元件,例如心轴或柱塞,当盖放置在流体接口上时,输送元件伸入通道中并因此使液体在其中移动。另外,或可替代地,盖还可以具有柔性部分,该柔性部分在被放置之后可以被推入或拉出以在通道或通道系统中移动液体。推动时,液体被进一步推入通道。随着柔性部分被拉出,液体从通道移出朝向流体接口。这允许产生小的移动。
此处特别的优点是,限定的液体体积可以从泡罩中排出,这也可以高精度地手动完成。结合限定的体积的吸入,因此可以设定精确的混合比。
在优选的实施例中,流体系统具有通向腔室的长通道。该长通道是特别有利的,因为它可用于调节液体吸入的速度并将试剂引入通道中,由于通道的长度是长的,该试剂被最优地重新悬浮。
在优选的实施例中,通向腔室的长通道具有额外的扩宽部。该实施例是特别有利的,因为试剂可以在扩宽部中预装配,并且可以通过不同的流动曲线(flow profile)而实现改进的混合。
在一个优选的实施例中,流体系统包括用于光学读出和/或反应的空腔或检测腔室,其可以优选地具有不同的深度。此处特别的优点是,可以直接进行光学检测,并且如果检测腔室配置有多个深度,则也可以增加动态范围。
在优选的实施例中,流体系统包括侧向流动条带,其允许通过腔室的操作进行填充。一个实施例包括了通气膜,另一个包括了通气通道。特别有利的是液体吸入的可能性,其可以手动操作,并具有通过侧向流动条带读出的直接的可能性。通过侧向流动条带的抽吸作用,特定的通气选项允许将由腔室实现的负压驱动流与随后的液体移动相结合。
在优选的实施例中,流体系统包括一个以上的腔室,这些腔室通过通道系统彼此连接并且可以布置在一个或多个平面中。特别有利的是,通过改变腔室体积,柔性元件实现前进和往复以及主动混合。
在优选的实施例中,流体系统包括位于腔室外部或延伸到腔室中的柔性部件上的附件。此处特别有利的是精确限定要吸入或排出的体积,因此即使在手动操作中,不受使用者的力或手指大小的影响。
在优选的配置中,流体系统在腔室中具有试剂。此处特别的优点是,腔室不仅用于液体移动,而且腔室体积也可以直接用于溶解、反应和混合试剂。特别地,干燥试剂使得腔室以特别有利的方式使用。
在优选的实施例中,用于清空泡罩的盖直接连接到推动元件,用于移动柔性部分,如果需要,则一体地实施。
在优选的实施例中,可以通过设置在腔室中的可移动元件(例如球或杆)进行混合,该可移动元件也可以是磁性的。结构化部件中的结构化元件可以额外地增强混合。此处特别的优点是,系统的简单配置允许在腔室中特别有效的混合。
在优选的实施例中,通过手动移动流体系统在室中进行混合。此处特别的优点是,系统的简单配置允许手动使用。
在优选的实施例中,借助于在设备侧的混合机构在腔室中进行混合。此处特别的优点是,可以进行有效的混合。
在优选的实施例中,通道系统本身包括对准标记,或者对准标记附接在通道系统的旁边、下方或上方,以允许体积指示。该标记是特别有利的,与标尺类似,因为它允许用户读取所接收或排出的体积,并结束或继续体积的吸入或排出,以便接收、排出或移动限定的体积。
在优选的实施例中,多次的液体吸入或液体排出是可能的。此处特别的优点是,流体系统可以用于液体的多次吸入和排出。
在优选的实施例中,流体接口设置在结构化部件处,其指向不同的方向,例如垂直于流体系统的平面或使流体系统保持特定的角度。此处特别的优点是,特定的几何形状允许液体在特定形状的表面或容器中被吸入或排出。
在优选的实施例中提供了若干个流体接口。
这是特别有利的,因为液体然后可以被排出,并同时或连续地在不同位置被接收。
与分配系统结合,吸入和排出可以同时或顺序地在若干个位置进行。如果仅使用分配系统,则液体可以通过柔性元件的移动而同时被排出或吸入。
在优选的实施例中,通过薄膜阀控制液体的吸入或排出。这是特别有利的,因为它允许通过柔性元件在腔室中的移动而在不同的流体接口处进行单独的液体吸入或液体排出。
一个特定的实施例是,将被动阀集成到各个分配通道中,以便确保均匀填充并因此确保均匀的液体输送,并因此例如排出相同的体积。
在优选的实施例中,通过旋转阀控制液体的吸入或排出。旋转阀优选地具有旋转阀座(28a)和正在旋转的旋转阀体(28b),该旋转阀体(28b)具有与通道系统的各个部分相连接的连接通道。这是特别有利的,因为它允许通过柔性元件在腔室中的移动而在不同的流体接口处进行单独的液体吸入和液体排出。
在优选的实施例中,流体系统被配置为微流体系统。结构化部件优选地并且基本上由塑料制成。
在柔性元件的情况下,整个部件可以例如由塑料箔片制成。还可以使用结合在其他部件中的柔性塑料(例如硅树脂或TPE),或者由任何材料制成的可移动机械元件。
流体系统也称为拇指泵,因为柔性部件特别容易用拇指操作。
附图说明
在附图中:
图1a至1c示出了根据一实施例的流体系统。
图2示出了根据替代实施例的流体系统。
图3示出了根据另一替代实施例的流体系统。
图4a至4c示出了根据实施例的流体系统的流体接口。
图5a和5f示出了根据实施例的流体系统的推动元件。
图6a和6f示出了根据另一实施例的流体系统。
图7a和7b示出了根据又一实施例的流体系统。
图8a至8e示出了根据一实施例的流体系统的弹射机构。
图9a和9b示出了根据实施例的具有扩宽部和检测腔室的流体系统。
图10a至10c示出了根据实施例的具有侧向流动条带的流体系统.
图11示出了根据另一实施例的流体系统。
图12a至12d示出了根据一实施例的具有分配系统的流体系统。
图13示出了根据另一实施例的流体系统。
图14a,14b示出了根据一实施例的具有放大设备的流体系统。
图15a至15c示出了根据实施例的具有限流器的流体系统。
图16示出了芯片的实施例,该芯片在俯视图中显示为具有盖。
具体实施方式
本发明描述了包括腔室的流体系统,该流体系统具有柔性或可移动部分,通常是底部或盖子,在特定实施例中也是可移动的壁,其通过提升或降低而允许液体或气体的吸入、排出、位移、稀释或混合,该液体或气体通过至少一个通道或开口连接到腔室。
腔室和可移动部分被构造使得通过可移动部分从其初始位置的移动,置换腔室的预定且可调节的体积。以这种方式,当移动部分返回到另一位置或初始位置时,可以在腔室中接收或排出预定的体积。换句话说,体积由流体系统的特性预定,或者可以通过根据本发明的流体系统的配置而调节。
图1a至1c示出了流体系统的实施例。图1a和图1c示出了流体系统的俯视图,图1b示出了流体系统的剖视图。
流体系统具有包括腔室2的结构化部件1,其中腔室2连接到通道系统3。结构化部件1基本上是平的或板状的。换句话说,结构化部件1具有彼此平行的第一主侧和第二主侧。腔室2和通道系统3在结构化部件1的表面上的第一主侧上成形。换句话说,腔室2和通道系统3在主侧嵌入结构化部件1的表面中。因此,腔室2和通道系统3是在结构化部件1的表面上的凹槽。例如,第一主侧是结构化部件1的上侧,第二主侧是结构化部件1的底侧。结构化部件1的侧表面布置在结构化部件1的上侧和底侧之间。结构化部件1可以例如是矩形形状。结构化部件1也可以是圆盘形的。然而,结构化部件1可以呈现任何形状,只要它基本上是平的即可。
例如,结构化部件1可以配置为平台。结构化部件1也可以称为结构化模块1。结构化部件1可以是扁平的。
因此,腔室2或通道系统3具有与结构化部件1的上侧对应的上侧。腔室2的底侧或通道系统3的底侧在结构化部件1内成形。腔室2的底侧也可以称为腔室底部7。腔室2的内部在腔室2的上侧和底侧之间成形。
腔室2或通道系统3可以在结构化部件1中构造为凹槽,例如在结构化部件1的上侧或底侧。腔室2和通道系统3可以被配置为不同深度的凹槽。
腔室2和通道系统3通过流体接口5流体连接到外部。换句话说,流体接口5是结构化部件1的侧表面上的通道系统的开口。流体接口5的开口也可以布置在流体系统的上侧或下侧。如图1a中所能够看见的,结构化接口5可以从结构化部件1的一个侧表面伸出作为突出部分。在这种情况下,通过将突出部分浸入液体中并移动柔性或可移动部分,流体系统可能直接从液体表面吸入液体(例如位于顶部开放的容器中的液体)。
流体系统可以具有多个流体接口5,每个流体接口5连接到通道系统3。流体接口5可以布置在结构化部件1的不同表面处,例如顶侧、底侧或侧表面。换句话说,流体接口5的开口可以指向不同的方向,即它们可以相对于结构化部件1的中心具有不同的取向。
第二部件4液密且气密地密封通道系统3和腔室2,使得液体和气体的供应和排出仅可以通过流体接口5进行。换句话说,第二部件4以这样的方式被布置在结构化部件1的表面处,使它在结构化部件1的上侧上封闭腔室2和通道系统3。第二部件4可以例如胶合到结构化部件1或焊接到结构化部件1。
换句话说,在腔室2的顶侧,腔室2的内部由第二部件4的底侧界定。腔室2可具有基本扁平的椭圆形、矩形或圆形形状。因此,腔室2或腔室2的内部一方面由结构化部件1限定,另一方面由第二部件4限定。
第二部件4是柔性的,或者第二部件4具有柔性或可移动部分6。如图1b所示,第二部件4的柔性部分6位于腔室2上方,作为第二部件4的直接部分。另外,柔性或可移动部分6可以配置为流体系统的附加部分。第二部件4的柔性或可移动部分6应布置在腔室2的至少一部分或腔室2的外部。
第二部件4可以是例如箔片或条带,并且可以由塑料或金属制成。
流体系统的替代实施例在图2和图3中示出。根据图2中示出的替代实施例,结构化部件1在腔室2下方具有柔性部分7。换句话说,柔性部分7位于腔室底部和结构化部件1的底侧之间。柔性部分7可以通过将另一个部件附接到结构化部件1或者直接通过结构化部件1本身的材料特性或者通过一种以上的材料制造而实现,例如通过多组分注射成型。
图3中示出了另一替代实施例。根据另一替代实施例,结构化部件1用第二部件4、另外还用另一部件8封闭,其中部件4和8中的一个或两个可具有柔性或可移动部分。换句话说,第二部件4布置在结构化部件1的上侧。这意味着腔室2的上侧用第二部件4封闭。在结构化部件1的底侧,安排了另一部件8。这意味着腔室2的底侧(即腔室底部)用另一部件8封闭。如图3所示,柔性部分9设置在另一部件8中。
结构化部件1优选地配置有覆盖箔片,该覆盖箔片具有足够的柔性,用于在腔室2的上方或下方推入并升高。
优选地,腔室2被构造使得当推入腔室2时,柔性部分6、7、9不填充整个腔室2。换句话说,如果柔性部分6、7、9压入腔室2,柔性部分不会与腔室底部齐平。这意味着通过推入柔性部分6、7、9,腔室2中的液体或气体不完全从腔室2排出。此外,对于功能而言,柔性部分6、7、9与腔室底部或相邻的通道系统3的紧密密封不是必需的。
下面描述了图1A至1C所示的实施例的示例性操作:
液体吸入:为了将液体/气体吸入流体系统,或者更确切地说,吸入流体系统的腔室2中,柔性部分6从初始位置被手动或用手向下推动,例如用用户的手指,或通过操作设备。换句话说,通过压力将柔性部分6从其初始位置移动到腔室2中。这意味着柔性部分6从顶侧被推入腔室2的内部。通过将柔性部分6推入腔室2中,减小腔室2的内部空间。随后,将流体接口5浸入液体中。柔性部分6由于柔性部分6的材料特性而自动地移动、部分地或完全地返回到初始位置,或者通过操作设备的移动而移动回到初始位置,例如抽吸或升高。换句话说,通过将柔性部分6移动回到它的初始位置,再次扩大腔室2的内部。通过增加内部空间的体积,在腔室2中或在相邻的通道系统3中产生负压,该相邻的通道系统3通过流体接口连接到液体。这意味着液体通过负压被吸入流体系统。换句话说,液体的一部分首先通过负压被吸入通道系统3,然后,如果负压足够高,则也进入腔室2。因此,液体被吸入流体系统。通过向下按压柔性部分6和/或通过以限定的方式将柔性部分6返回到它的初始位置而置换出腔室2的内部的体积,通过调节该腔室2的内部的体积,在通道系统3中或在流体系统的腔室2中所接收的液体的体积或液体的定位是可以调节的。
混合液体:通过首先将液体吸入腔室2中,混合所接收的液体,这意味着将液体首先吸入流体系统。然后,移动柔性部件6或移动流体系统本身。例如,通过将流体系统倾斜数次,移动流体系统。应避免快速摇动,以避免在所接收的液体中产生气泡。
液体的排出:通过将柔性部件6或柔性部件推入腔室2中,将液体从流体系统中排出。换句话说,由柔性部件界定的、腔室2内部的体积通过推动柔性部件而被减少。根据通过柔性部分6的移动而置换的体积,即通过将柔性部分6压入腔室2中,将在腔室2中的或通道系统3中的液体从流体系统排出。这意味着被置换的液体穿过流体接口5,通过通道系统3从腔室2排出。排出的液体的体积可以对应于腔室2内部的体积,由此腔室2通过推入柔性部分而收缩。在这种情况下,液体体积可以被多次排出。通过将柔性部分6、7、9逐步推入腔室2或腔室2的内部,可以实现多次排出。通过首先将柔性部分6、7、9一次压入到腔室2中,然后将柔性部分6、7、9通过自身移出腔室2,或者借助于如上所述的操作设备将该柔性部分6、7、9移出腔室2,腔室2也可以实现多次排出。向外移动伴随着连接到腔室2的通道系统3中的液体的至少一部分的回流。向外移动之后,将柔性部分6、7、9重复推入腔室2中,以便进行另一次液体排出。换句话说,通过重复地和交替地将柔性部分6、7、9推入腔室2中并移出腔室2,执行泵送移动或泵送功能。这导致重复和交替的液体吸入和液体排出。
用于取样的流体接口5的封闭件:盖14为了取样而封闭流体接口5。该盖14的构造还允许通道系统3中的体积通过集成的突起部分而被置换。
优选地,一个流体接口5被配置为流体系统的入口5.1,另一个流体接口5被配置为流体系统的出口5.2。入口5.1和出口5.2优选地在结构化部件1成形。两个流体接口5.1和5.2在一侧成形,优选地在芯片(流体系统)的端面或窄侧成形。这意味着入口和出口布置在系统的一侧。这使得可以用盖14(也称为跨接件)封闭入口和出口。
盖14优选地附接到流体系统,优选地附接到结构化部件1。可以附接一个或多个盖14。
在优选的配置中,仅提供一个盖14,盖14可以附接到入口5.1或出口5.2。这可以随后用于选择性地在入口吸入液体或在出口排出液体。
一个或多个盖14通过挡板44附接到芯片。
液体的添加:液体贮存器16的完全或部分排空通过液体而输送所收集的样品,并允许稀释或添加试剂。
因此,柔性部分6可以在由结构化部件1的顶侧限定的平面下方被推入腔室2中,或者更精确而言,由于该柔性部分6的柔性,柔性部分6可以通过外部压力而被推入腔室2的内部。另一方面,柔性部分6可以通过从外部拉动而再次从腔室2的内部拉出,例如通过负压或附加的设备。这意味着它可以移动到由结构化部件1的顶侧限定的平面之外。
这些基本功能,即将液体吸入流体系统、将液体从流体系统中排出以及将液体在流体系统中混合,导致了流体系统的以下特征:
液体的吸入、稀释、排出、定量给料或输送是可能的。已经吸入流体系统的液体可以使用流体系统进行运输和储存。液体的多次吸入和多次排出是可能的。混合液体是可能的。
由于流体系统的构造,流体系统可以用作具有液体吸入、液体排出和液体的多次吸入和排出的功能的移液管,该流体系统的构造是根据上述实施例且基于腔室2和柔性部分6、7、9的构造。移液管可以完全手动操作,而无需任何其他辅助工具或借助于操作设备。
图4a至4c示出了流体接口5的实施例。根据图4a至4c的流体接口5的实施例在几何形状上是不同的。更确切地说,流体接口5的实施例每个都具有出口10,其中出口10的形状在此处所示的实施例中是不同的。通过出口的特定或限定的几何形状和/或通过流体接口的出口10的表面改性或材料特性,可在出口处调节所排出的液体的液滴体积,该液滴与出口分离。通过流体接口5的出口10的限定的几何形状,可以预设所排出的液体的液滴体积,即所需体积。这意味着流体接口5的出口10的几何形状对于所排出的液体的体积而言也是决定性的。换句话说,当液体从流体系统排出时,柔性部分6、7、9被推入腔室2中,使得在流体接口5的出口10形成一滴液体。柔性部分6、7、9被进一步推入腔室2中,直到该滴液体与出口10分离。然后,可以停止柔性部分6、7、9的推入或液体的排出。可替代地,柔性部分6、7、9可以被进一步推入腔室2中以产生另一滴液体。
图5f至5f示出了根据不同实施例的柔性部分的推动元件。柔性部分6、7、9可以具有推动元件11、12、13,以便允许将柔性部分6、7、9限定地推入腔室2中或者从腔室2限定地拉出或移出柔性部分6、7、9。换句话说,为了防止在手动或用手操作时由于与人相关的施力或手指尺寸而引起的差异,可以在柔性部分6、7、9上布置或施加推动元件11、12、13。换句话说,推动元件11、12、13可用于确保通过将推动部分6、7、9按压到腔室2中而总是置换出腔室2内部的相同体积。推动元件11、12、13可以手动或用手操作,例如用手指或通过操作设备操作。推动元件11、12、13可以是施加到柔性部分6的材料。例如,推动元件11可以被配置为硅半球,如图5a和5b所示。可替代地,推动元件12可以直接用柔性部分8制造,例如通过多组分注射成型,如图5b和5c所示。可替代地,也可以使用推动元件13而实现限定的推动,该推动元件13在结构化部件中设置为突出元件,如图5e和5f所示。换句话说,图5e和5f中所示的推动元件13布置在流体系统的腔室2中,例如在腔室底部上,并且突出到腔室2的内部。借助于推动元件13,当推入腔室2时,可以限制柔性部分6的移动,从而仅置换出最大体积的内部。图5a、5b和5e各自示出了柔性部分6、7、9的初始状态,即在没有力或压力施加到柔性部分6、7、9时的状态。图5b、5d和5f各自示出在液体吸入之前或在液体排出期间的位置,即当柔性部分6、7、9被推入腔室2中时的位置。
图6a和6b示出了流体系统的另外的实施例。更精确地说,图6a和6b示出了具有两个分离的流体接口5的流体系统。如图6a和6b所示,流体接口5布置在结构化部件1的不同的侧表面上,更精确地说是在结构化部件1的相对的侧表面上,并且从相应的侧表面突出。此处液体吸入可以通过两个流体接口5中的一个进行,而且液体可以通过两个流体接口5中的另一个排出。如图6b所示,流体接口5也可以通过盖14封闭,以防止液体从流体接口5的污染或泄漏。盖14允许在流体系统中接收的液体特别安全且容易地运输和储存。换句话说,盖14可以放置在流体接口5上,或者更精确地说,放置在结构化部件1的侧表面中的、由流体接口5形成的开口上,而且将流体接口5流体密封地密封。
如图7a和7b所示,流体系统可以补充有液体贮存器16。液体贮存器16通过通道连接到通道系统3或腔室2。通道可以是通道系统3的一部分。液体贮存器16可以例如由一个或多个所谓的泡罩形成,即填充有液体的隔室,例如可通过穿孔打开,其被流体密封地安装在液体系统上。通过如上所述地将柔性部分6向下推动并将柔性部分6移出腔室2,实现液体从泡罩吸入,其中在腔室2和通道系统3中产生的负压导致了液体从泡罩吸入到通道系统3或通过连接的通道吸入到腔室2中。当由于液体贮存器16的排空所致的另一液体促使通道系统3中的液体进入腔室2中、并且来自液体贮存器16的液体也流入腔室2时,通过在流体接口处放置盖14而防止液体从流体接口5泄漏。换句话说,从外部吸入流体系统并位于通道系统3或腔室2中的液体可与液体贮存器16中的液体混合。混合可以通过将盖14放置在流体接口上而得到促进或加强,因为在有盖14的情况下,通过移动柔性部分6产生的负压作用在液体贮存器16中的液体上。
液体贮存器16也可以称为试剂贮存器或液体试剂贮存器,并且可以包含任何类型的液体。
通过移动流体系统、移动柔性部分6、7、9或通过插入混合元件,可以混合液体。可以通过手动移动流体系统而移动混合元件,例如由硅树脂制成的球。可替代地或者额外可选地,混合可以通过由磁性材料制成的元件进行,该元件为了混合而由设备从外部移动。
图7a和7b示出了流体系统的实施例,该实施例结合了两种类型的液体吸入。一方面,例如,通过将腔室2的柔性部分6、7、8移动到腔室2中并且如上所述地将柔性部分移出,通过用作液体入口的流体接口5进行样品吸入。可替代地,通过被动填充,即通过流体接口5处的通道系统3的毛细力,将液体吸入到流体系统中可以独立地进行。由负压或毛细力引起的抽吸效应和填充速度可以因此通过表面改性(例如通道系统3的通道表面的亲水化)而被增加或加速。
此外,所接收的液体的体积可以通过通道系统3中的被动阀确定,例如通道系统3(参见图7a)的毛细管截止阀和通道渐缩件41。因此,吸入限定量的液体,其中当液体贮存器16被清空时,密封盖防止液体逸出。
图8a至8e示出了根据实施例的用于液体贮存器16的弹出机构。例如,弹出机构可以形成为挡板19,其中挡板19的锁定(如图8d所示)是将限定量的液体从液体贮存器16插入流体系统的通道系统3中,从而实现液体贮存器的液体与流体系统中接收的液体的限定的混合比。图8d示出了一种状态,其中挡板19将液体贮存器16压在通道系统3的通道的流体接口5上。该原理可以扩展到另一液体贮存器16,并因此可以用于多次混合。
图8a示出了具有座17的弹出机构,该座17可以构造为泡罩座并且具有刺穿元件18,例如小末梢。
图8b示出了弹出机构的实施例,其中座17具有锁紧凸耳20,并且挡板19以铰链状方式安装在座17的锁紧凸耳20上。如图8b所示,液体贮存器16布置在挡板19处。图8b中所示的弹出机构也可以具有刺穿件18(未示出)。锁紧凸耳20中的一个用作铰链,锁紧凸耳20中的另一个用作挡板19的锁紧表面或座表面,以便限制挡板19的旋转。这意味着当挡板19封闭时,液体贮存器16被刺穿并且来自液体贮存器的液体可以被引入流体接口的通道系统3中。通过锁紧凸耳20限制挡板19的旋转,可以将限定或预定的量的液体从液体贮存器排出到流体系统。
座17也可以称为贮存器接口。
图8c示出了弹出机构的实施例,其中液体贮存器16位于结构化部件1的表面上。在这种情况下,挡板19可以具有如图8d所示的凸起部或突起,使得在挡板19封闭时,液体贮存器16被突起挤压。图8d示出了闭合的弹出机构,在这种情况下是挡板19。
图8e是根据实施例的具有座17的弹出机构的俯视图。
图9a和9b示出了具有长通道系统3的流体系统。如图9a和9b所示,通道系统3在流体接口5和腔室2之间蜿蜒,增加通道系统3的长度。这产生了在流体系统中接收的液体的停留距离。停留距离可以用诸如干燥试剂的试剂填充。这允许形成长通道系统3。通道系统3还可以如图9a所示具有用于更好的混合的扩宽部22,或可以具有另一个被动混合元件。如图所示,扩宽部可以形成为细长的或在通道系统3中的流动方向中形成。液体或试剂可以被引入扩宽部22中,该液体或试剂与被吸入通道系统3或流体系统中的液体或从流体系统排出的液体混合。通道系统3还可以具有如图9b所示的光学检测腔室或反应腔室22、21。特别的优点在于检测腔室21以不同深度来配置,以便扩展测量的动态范围。换句话说,检测腔室21可以被嵌入到结构化部件1中的不同深度,使得例如它具有不同深度的阶梯状检测腔室底部。
用于扩展腔室功能的另一选择是插入侧向流动条带23,如图10a至10c所示,该侧向流动条带23可以使用流体系统的泵功能以限定的方式填充。因此,通过基于如上所述的手动操作的腔室2的泵送作用或者借助于操作设备以及侧向流动条带的抽吸作用,也可以进行填充组合。如图10a至10c所示,侧向流动条带被插入另一个腔室,该腔室还连接到通道系统3。使用均连接到通道系统3或侧向流动条带的腔室的通气通道25或透气且流体密封的膜24来操作该系统,这是特别有利的。这已经示出了,例如,图10b中的透气和流体密封的膜24以及图10c中的通气通道25。
图11示出了根据又一实施例的流体系统。如图11所示,结构化部件1具有两个腔室2,腔室2嵌入结构化部件的上侧。两个腔室2通过第一通道系统3或通道彼此直接连接。两个腔室2还通过各自的流体接口5以及通过各自的第二通道系统3或通道分别连接到外部。流体系统的该实施例也可以称为组合腔室系统。使用组合腔室系统是流体系统的另一实施例,该组合腔室系统可以随后同时用作混合、反应、泵送和/或配料单元。
图12a至12d示出了具有分配系统26的流体系统的实施例。如图12a至12d所示,腔室2的一端连接到分配系统26。分配系统26可以是通道系统3的部分。分配系统26具有一个或多个通道,该通道远离腔室2并且彼此分支。分配系统26的各个分支通道的端部各自连接到流体接口5。如图12a至12d的流体系统的实施例所示,各个通道远离腔室2并分支出四个通道,每个该通道都连接到相应的流体接口。通过移动柔性部分6、7、9以及腔室体积的相关变化,分配系统允许同时或连续的液体吸入或液体排出。
图12a和12b示出了包括分配系统26的流体系统,其中远离腔室2的通道逐步分支,即首先分成另外两个通道。然后,该另外两个通道分支成又另外两个通道,使得远离腔室2的通道分支成总共四个通道,这些通道通向相应的流体接口5。在图12a中,所有流体接口5由柔性部分6、7、9的移动同时控制。如图12b所示,分配系统26的分支通道可以具有薄膜阀27。使用薄膜阀27需要将薄膜阀27压入,而且薄膜阀27流体密封地密封,以便单独地或一起地封闭相应的通道,从而能够通过流体接口5实现液体吸入或液体排出。换句话说,薄膜阀27可用于以目标和限定的方式控制各个通道内的液体流动。这意味着可以通过薄膜阀27而系统地控制或激活单独的流体接口5。这意味着它们可以彼此独立地受到控制。薄膜阀27可以进入不允许在各个通道中的任何液体流动的状态、允许在各个通道中无阻碍液体流动的状态、和/或允许在各个通道中减少液体流动的状态、或者可以被相应地激活。因此,可以通过相应的流体接口5而系统地控制限定的和/或同时的液体吸入或液体排出。
图12c和12d示出了包括分配系统26的流体系统的实施例,其中远离腔室2的通道在星形形状的一个点处分支成另外四个通道。如图12c所示,旋转阀28可以布置在分支点处,该分支点可以手动或通过设备从外部操作。在旋转阀28的帮助下,限定的液体流可以因此在远离腔室2的通道和连接到分支通道(即连接到流体接口5)的一个或多个通道之间连接。旋转阀28的主体本身可以具有一个或多个嵌入通道29,当位于可以形成旋转阀28的座28a的分支点时,该一个或多个嵌入通道29连接分支或已连接的通道。取决于集成在旋转阀主体28b中的分配通道29的构造,具有旋转阀28的选择允许通过一个或多个流体接口5的顺序或平行的液体吸入或液体排出,而反过来通过改变腔室体积来控制旋转阀。也可能的是,在一个流体系统中组合一个或多个薄膜阀27和/或旋转阀28。这意味着也可以通过旋转阀28系统地控制单独的流体接口5。这意味着它们可以彼此独立地受到控制。
一般而言,以下适用于根据本发明的流体系统:为了液体的使用而描述的所有过程对于气体而言是等同的,并且使用该流体系统也可以进行液体和气态物质的组合,例如气体到液体的系统供应。
图13中示出了另一实施例形式。在此处,结构化部件1在腔室2下方具有柔性部分7,这通过将另一个部件施加到结构化部件1中、或者直接通过结构化部件1本身的材料特性、或者通过由多于一种材料制造(例如通过多组分注塑成型)而实现。
另一实施例分别作为平面图和剖视图在图14a和14b中示出,其中在腔室2或通道系统3上方或下方的限定位置处,在结构化部件1中提供放大功能42。例如,以透镜的形式配置,以便能够更好地跟随液体到达通道系统3中的确切位置,并且还能够更好地读取作为指示剂反应的颜色反应。
图15a至15c中示出了另一实施例,其中较长的通道元件作为限流器43设置在通道系统3中的液体流中,以便能够控制液体吸入和排出。限流器43形成为曲折形状和/或构造为通道渐缩件,以控制液体的流动和/或限制速度。
如图6a至7b和图9a和15c所示,根据所有这些实施例,腔室2可以连接到若干个通道或通道系统3,该若干个通道或通道系统3的每一个都通向至少一个流体接口5。流体系统可以因此具有多个流体接口5,并且腔室2可以具有若干个输出通道或通道系统3。
图16以俯视图示出了芯片的实施例。它示出了具有腔室2和通道系统3的结构化部件1。通道系统3将入口5.1与腔室2连接并将腔室与出口5.2连接。
通道系统3包括限流器43,限流器43形成为曲折形状和/或可包含通道渐缩件,利用该通道渐缩件可控制或减小液体的流速。具有液体贮存器16的贮存器接口17连接到通道系统3。
入口和出口可以用盖14封闭,盖14通过挡板44附接到芯片上。优选地,仅提供一个盖14,盖14可以交替地安装在入口或出口上,以选择性地使芯片能够在入口打开时(即没有盖14时)接收液体,并且用盖14封闭出口5.2。因此,可以建立所需的负压以通过流体接口5.1(入口)吸入液体。在吸入并且在芯片中的相应分析之后,液体应再次排出。为此,盖14放置在入口上,并且入口是流体密封地密封的。然后液体可以通过出口5.2排出。因此,盖14可用于在芯片的两个功能之间切换。
在另一种配置中,可以将若干个盖14附接到芯片,例如以允许运输或存储芯片,其中芯片的内部被保护免受污染和/或防止存在于内部的液体泄漏。
以下是示例的列表:
1.流体系统,包括具有腔室(2)和通道系统(3)的结构化部件(1),
-其中至少腔室(2)通过部件(4)以流体密封的方式封闭,并通过通道系统(3)和流体接口(5)流体连接到外部,
-其中部件(4)具有柔性或可移动部分(6),该柔性或可移动部分(6)可以移动至少到腔室(2)的部分中或者超过腔室(2)的平面,其中通过柔性或可移动部分(6)的移动,液体或气体可以通过流体接口(5)吸入或排出,或者在流体系统中移动,以及
-其中柔性或可移动部分(6)可用手或用操作设备移动,并且可以推动或升高柔性或可移动部分(6)。
2.流体系统,包括:
-具有腔室(2)和通道系统(3)的结构化部件(1),
-其中腔室(2)和通道系统(3)通过部件(4)以流体密封的方式封闭,
-其中腔室(2)通过通道系统(3)和流体接口(5)流体连接到外部,以及
-其中结构化部件(1)具有形成所述腔室(2)的侧壁的柔性或可移动部分(6)。
3.流体系统,包括:
-具有腔室(2)和通道系统(3)的结构化部件(1),
-部件(4),该部件(4)以流体密封的方式封闭腔室(2)和通道系统(3),
-其中腔室(2)通过通道系统(3)和流体接口(5)连接到外部,以及
-其中结构化部件(1)被配置,使得腔室(7)的底部被柔性地配置且是可按压的。
4.根据示例1至3中任一项所述的流体系统,其中腔室(2)通过另一个通道系统(3)连接到另一个流体接口(5),并且流体接口(5)中的至少一个可以用盖(14)封闭。
5.根据示例1至4中任一项所述的流体系统,还包括用于腔室(2)的通气设备,其中该通气设备被布置,使得可以通过连接到外部的附加通道(25)或者透气膜(24)进行通气。
6.根据示例1至5中任一项所述的流体系统,进一步包括入口通道,该入口通道具有被动停止功能并且通过毛细作用或通过由柔性或可移动部件引起的腔室体积的变化而被填充,并且吸入限定量的液体。
7.根据示例1至6中任一项所述的流体系统,进一步包括另外的试剂贮存器(16)。
8.根据示例7所述的流体系统,其中额外的试剂贮存器(16)被配置为泡罩(16),其中该试剂贮存器(16)包括:
-具有刺穿元件(18)的泡罩座(17),该刺穿元件(18)适于刺穿在刺穿元件(18)上方流体密封地连接的泡罩(16),
-挡板(19),可以使用泡罩座(17)中的引导元件(20)以限定的方式推动该挡板(19),由此限定的体积剂量是可能的。
9.根据示例1至8中任一项所述的流体系统,其中通向腔室(2)的通道(3)具有扩宽部(22)。
10.根据示例1至9中任一项所述的流体系统,该流体系统具有用于光学读出和/或反应的空腔(21),并且该流体系统优选地具有不同的深度。
11.根据示例1至10中任一项所述的流体系统,包括侧向流动条带(23),该侧向流动条带(23)通过腔室的操作而实现填充,其中通气的膜(24)和/或通气的通道(25)耦合到侧向流动条带(23)。
12.根据示例1-11中任一项所述的流体系统,具有至少两个腔室(2),其中该至少两个腔室2经由通道系统3彼此直接连接。
13.根据示例1至12中任一项所述的流体系统,包括在柔性或可移动部件(6)上的附件(11、12、13),该附件(11、12、13)位于腔室(2)的外部或延伸到所述腔室(2)中。
14.根据示例1-13中任一项所述的流体系统,其中腔室2在其内具有试剂。
15.根据示例1至14中任一项所述的流体系统,进一步包括被引入腔室(2)中用于混合的可移动元件。
16.根据示例1-15中任一项所述的流体系统,其中液体的混合通过流体系统的手动移动和/或通过混合设备在腔室2内进行。
17.根据示例1至16中任一项所述的流体系统,其中通道系统(3)具有对准标记,或者对准标记附接在该通道系统(3)的旁边、下方或上方,这使得能够进行体积指示。
18.根据示例1至17中任一项所述的流体系统,使用该流体系统发生多次液体吸入或液体排出。
19.根据示例1至18中任一项所述的流体系统,具有指向不同方向的流体接口(5)布置在流体系统的不同侧上或者使流体系统保持预定角度。
20.根据示例1至19中任一项所述的流体系统,其中使用旋转阀(28)可控制液体的吸入或排出。
21.根据示例1至20中任一项所述的流体系统,其中使用薄膜阀(27)可控制液体的吸入或排出。
22.根据示例6至21中任一项所述的流体系统,其中被动停止功能被配置为毛细管截止阀、通道渐缩件或表面改性。
23.根据示例7至22中任一项所述的流体系统,其中试剂贮存器(16)被配置为泡罩。
24.根据示例8至23中任一项所述的流体系统,其中引导元件(20)能够进行多级体积配量。
25.根据示例8至24中任一项所述的流体系统,其中用于液体吸入的流体接口(5)的流体密封闭合件被配置为盖(14)。
26.根据示例4至25中任一项所述的流体系统,其中盖(14)具有柔性部分,该柔性部分构造成在穿戴后被推入或拉出,从而移动通道系统(3)中的液体。
27.根据示例5至26中任一项所述的流体系统,其中通气设备是可封闭的。
28.根据示例12至27中任一项所述的流体系统,其中至少两个腔室(2)布置在一个或多个平面中。
29.根据示例15至28中任一项所述的流体系统,其中可移动元件被配置为球或杆。
30.根据示例15至29中任一项所述的流体系统,其中在结构化部件(1)中形成结构化元件以增强混合。
31.根据示例1至30中任一项所述的流体系统,流体接口(5)进一步包括出口(10),其中借助于出口(10)的几何形状,预先设定所排出的液体液滴的体积。
32.根据示例1至31中任一项所述的流体系统,进一步包括盖(14),其中所述盖(14)流体密封地放置在流体接口(5)上。
33.根据示例1至32中任一项所述的流体系统,进一步包括多个流体接口(5),该多个流体接口(5)连接到分配系统(26),其中该多个流体接口(5)是选择性可控的。
34.根据示例1至33中任一项所述的流体系统,其中借助于流体接口(5)处的通道系统(3)的毛细力,独立地进行将液体吸入流体系统中。
附图标记列表:
1 结构化模块/结构化部件
2 腔室
3 通道系统/通道
4 部件
5 流体接口
5.1 入口
5.2 出口
6 柔性或可移动部分(在部件4上)
7 柔性或可移动部分(在结构化部件1上)
8 第二部件
9 柔性或可移动部分(在第二部件8上)
10 (流体接口5的)出口
11、12、13 推动元件、几何元件、附件
14 盖
16 液体贮存器
17 座/贮存器接口
18 刺穿元件
19 挡板
20 锁紧凸耳
21 检测腔室
22 扩宽部
24 膜
25 通气通道
26 分配系统
27 薄膜阀
28 旋转阀
28a 旋转阀座
28b 旋转阀主体
29 分配通道
41 毛细管截止阀/通道渐缩件
42 放大设备
43 限流器
44 挡板
Claims (50)
1.一种流体系统,包括:
具有腔室(2)和通道系统(3)的平面结构化部件(1),
其中至少腔室(2)由部件(4)以流体密封的方式封闭,
其中腔室(2)通过通道系统(3)和至少一个流体接口(5)流体连接到外部,
其中部件(4)和/或结构化部件(1)具有至少部分地邻近腔室(2)的柔性或可移动部分(6),
其中柔性或可移动部分(6)适于用手或用操作设备推入腔室(2)中或从腔室(2)移出,使得液体或气体通过至少一个流体接口(5)被吸入或排出,或者在流体系统中移动。
2.根据权利要求1所述的流体系统,其中柔性或可移动部分(6)在结构化部件(1)内的腔室(2)的至少一个侧壁处形成。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的流体系统,其中腔室(2)通过另一通道系统(3)连接到另一流体接口(5),并且流体接口(5)中的至少一个能够用盖(14)封闭。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的流体系统,进一步包括用于腔室(2)的通气设备,其中该通气设备被布置,使得能够通过连接到外部的另一通道(25)或透气的膜(24)进行通气。
5.根据权利要求1至5中任一项所述的流体系统,进一步包括入口通道,该入口通道具有被动停止功能并且通过毛细作用或通过由柔性或可移动部件引起的腔室体积的变化而被填充,并且接收限定量的液体。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的流体系统,进一步包括额外的试剂贮存器(16)。
7.根据权利要求6所述的流体系统,
其中该额外的试剂贮存器被配置为泡罩(16),
所述试剂贮存器包括:
具有刺穿元件(18)的泡罩座(17),该刺穿元件(18)被构造成刺穿在刺穿元件(18)上方流体密封地连接的泡罩(16),
挡板(19),能够使用泡罩座(17)中的引导元件(20)以限定的方式推动该挡板(19),由此限定的体积剂量是可能的。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的流体系统,其中通向腔室(2)的通道(3)具有扩宽部(22)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的流体系统,该流体系统具有用于光学读出和/或反应的空腔(21),并且该流体系统优选地具有不同的深度。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的流体系统,包括侧向流动条带(23),该侧向流动条带(23)的填充通过腔室(2)的操作而实现,其中通气的膜(24)和/或通气的通道(25)耦合到侧向流动条带(23)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的流体系统,具有至少两个腔室(2),所述至少两个腔室(2)通过通道系统(3)彼此直接连接。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的流体系统,进一步包括位于所述柔性或可移动部件(6)上的附件(11、12、13),该附件(11、12、13)位于腔室(2)的外部或延伸到腔室(2)中。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的流体系统,所述腔室(2)在其内具有试剂。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的流体系统,进一步包括插入到腔室(4)中用于混合的可移动元件。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的流体系统,其中通过流体系统的手动移动和/或通过混合设备而实现腔室(2)内的液体的混合。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的流体系统,其中,通道系统(3)具有对准标记,或者设置有在通道系统(3)的旁边、下方或上方的对准标记,从而允许体积指示。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的流体系统,被配置用于多次的液体吸入或多次的液体排出。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的流体系统,具有指向不同方向的流体接口(5)或使流体系统保持预先设定的角度。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的流体系统,其中能够通过旋转阀(28)控制液体的吸入或排出。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的流体系统,其中能够通过薄膜阀(27)控制液体的吸入或排出。
21.根据权利要求5至20中任一项所述的流体系统,其中,被动停止功能以毛细管截止阀、通道渐缩件或表面改性的形式提供。
22.根据权利要求6至21中任一项所述的流体系统,其中试剂贮存器(16)形成为泡罩。
23.根据权利要求7至22中任一项所述的流体系统,其中引导元件(20)的配置使得能够进行多级体积配量。
24.根据权利要求7至23中任一项所述的流体系统,其中用于液体吸入的流体接口(5)的流体密封闭合件形成为盖(14)。
25.根据权利要求3至24中任一项所述的流体系统,盖(14)具有柔性部分,该柔性部分适于在附接之后被推入或拉出,从而移动在通道系统(3)中的液体。
26.根据权利要求4至25中任一项所述的流体系统,其中通气设备是能够封闭的。
27.根据权利要求11至26中任一项所述的流体系统,其中至少两个腔室(2)布置在一个或多个平面中。
28.根据权利要求14至27中任一项所述的流体系统,其中可移动元件形成为球或杆。
29.根据权利要求14至28中任一项的流体系统,其中结构化元件形成在结构化部件(1)中以增强混合。
30.根据权利要求1至29中任一项所述的流体系统,流体接口(5)进一步包括出口(10),其中借助于出口(10)的几何形状,预先设定所排出的液体液滴的体积。
31.根据权利要求1至30中任一项所述的流体系统,进一步包括盖(14),该盖(14)流体密封地安装在流体接口(5)上。
32.根据权利要求1至30中任一项所述的流体系统,其中流体接口(5)形成为流体系统的入口(5.1),而且流体接口(5)形成为流体系统的出口(5.2),入口和出口布置在系统的一个侧,其中盖(14)固定到流体系统,优选地固定到结构化部件(1),其中盖(14)可以安装到入口(5.1)或出口(5.2),因此能够在入口(5.1)处接收液体或在出口(5.2)处排出液体。
33.根据权利要求1至32中任一项所述的流体系统,进一步包括多个流体接口(5),该多个流体接口(5)连接到分配系统(26),其中该多个流体接口(5)是选择性地可控的。
34.根据权利要求1至33中任一项所述的流体系统,其中借助于流体接口(5)处的通道系统(3)的毛细力,使得液体能够独立地吸入流体系统中。
35.根据权利要求1至34中任一项所述的流体系统,进一步包括贮存器接口(17),通过该贮存器接口(17),液体贮存器(16)能够连接到结构化部件(1)。
36.根据权利要求35所述的流体系统,其中贮存器接口(17)流体连接到通道系统(3)和/或腔室(2)。
37.根据权利要求1至36中任一项所述的流体系统,其中通道系统(3)具有阀,由此实现吸入限定的液体体积。
38.根据权利要求37所述的流体系统,其中通过表面功能化而产生或增强阀功能。
39.根据权利要求1至38中任一项所述的流体系统,其中干燥试剂结合在结构化部件(1)的通道系统(3)中,其中干燥试剂被吸收到流动的液体中并与之混合。
40.根据权利要求1至39中任一项所述的流体系统,其中试剂被放置在通道系统(3)中或通道系统(3)处的限定位置处,并且对流过它的液体进行着色,使得指示出到达所述位置并因此达到一定的体积或限定的停留时间。
41.根据权利要求1至40中任一项所述的流体系统,其中放大设备布置在通道系统(3)或腔室(2)的上方或下方的至少一个限定位置处,使得到达通道系统(3)中的至少一个特定位置能够通过液体和/或颜色反应而被检测。
42.根据权利要求1至41中任一项所述的流体系统,其中放大设备被配置为透镜。
43.根据权利要求1至42中任一项所述的流体系统,其中较长的通道元件作为限流器(43)并入通道系统(3)的流体路径中,以便能够进行受控的液体吸入和液体排出。
44.根据权利要求7至43中任一项所述的流体系统,其中通过挡板(19)实现限定体积的限定弹出。
45.根据权利要求1至44中任一项所述的流体系统,其中柔性部分(6、7、9)的限定移动通过几何元件或附件(11、12、13)实现。
46.根据权利要求1至45中任一项所述的流体系统,其中挡板(19)和构造为推动元件的几何元件或附件(11、12)在柔性或可移动部分(6、7、9)上彼此地连接、组合或耦合。
47.根据权利要求1至46中任一项所述的流体系统,其中包括多个通道的分配系统(26)能够同时吸入和排出液体,该多个通道通向相应数量的流体接口(5)。
48.根据权利要求1至47中任一项所述的流体系统,其中,在分配系统(26)中的液体的均匀分布由集成的被动阀(41)支持。
49.根据权利要求1至48中任一项所述的流体系统,其中阀(27、28)使得能够从各个流体接口(5)选择性地排出液体。
50.根据权利要求1至49中任一项所述的流体系统,其中液体被动地由流体接口(5)吸入,而没有柔性或可移动部分(6、7、9)的移动。
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