CN112261996A - 微流体装置及其制造方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于处理化学和/或生物物质的微流体装置（10）。所述装置（10）包括聚合物盒（100）和至少另一个组件（200），其中所述另一个组件（200）通过至少一个微流体接口（101、102、103）连接到所述聚合物盒（100）上。

Description

微流体装置及其制造方法和应用
技术领域
本发明涉及一种用于处理化学和/或生物物质的微流体装置以及一种用于制造这种微流体装置的方法。此外，本发明还涉及这种装置的应用。
背景技术
微流体的分析系统、尤其是所谓的Lab-on-Chip（芯上型实验室）或者LoC允许对于化学或者生物物质的自动化的、可靠的、紧凑的并且成本低廉的处理，例如用于医学诊断。通过组合多个用于有针对性地操纵流体的操作，可以实现复杂的微流体的过程流程。在这种情况下，试样可以在一个被设计为一次性用品的封闭的盒中进行处理。可以使用不同的聚合物材料来成本低廉地制造这种盒。通常，这些聚合物材料在此是指具有疏水表面和仅略微亲水表面的材料，这些表面阻碍用水溶液进行润湿。为了克服微流体装置的通道和空腔中的毛细力，从外面经常使用压力或者例如旋转力，从而可以控制流体流动。
发明内容
本发明提供如下一种微流体装置，该微流体装置设置用于处理化学的和/或生物物质。在此，该装置具有聚合物盒并且此外具有至少另一个组件，其中所述另一个组件通过至少一个微流体接口连接到聚合物盒上。通过微流体装置的这种设计方案，可以为所述装置设有其它的功能并且由此提供一种装置，该装置以特别有利的方式适合于在所述装置中复杂并且优选自动化地执行处理过程。以特别优选的方式，所述另一个组件被微结构化并且具有例如不同的空腔和/或通道，它们适合于待执行的微流体的和/或化学的或生化的过程，例如聚合酶链式反应（PCR）或其它过程。在此情况下，可以有针对性地充分利用用于处理的毛细力，以便实现流体流动。充分利用毛细力尤其适合于处理具有高的表面-体积比的最小液体体积（例如直到10 µl）。通过相应地构造微流体装置和微结构化，液体的处理在此不仅主动地通过从外部施加的力（例如通过施加的压力或旋转）而且被动地通过毛细力来控制处理。
在装置的一种特别有利的设计方案中，所述另一个组件具有比聚合物盒更高的导热能力。尤其地，在此另一个组件的特征在于特别高的导热能力。这允许对处于装置中并且尤其处于另一个组件内的液体进行有效的调温。这种调温、尤其是加热但也可以是冷却对于不同的过程是必要的，尤其是对于酶促过程、例如对于执行聚合酶链式反应是必要的。所述另一个组件适宜地具有至少一个温度交换接口。为此，例如可以设置一个用于邻接的加热和/或冷却元件的接触面，从而可以以有利的方式进行最佳的温度交换和液体的快速调温。此外，所述另一个组件可以具有光学接口，例如通过透明材料，例如以用于执行酶促过程的光学激励和/或评估。
有利地，所述另一个组件由特别适合于微结构化的材料制成，例如由硅和/或玻璃和/或半导体材料和/或金属制成。在此，所述另一个组件可以部分地、基本上或完全地由这样的材料或这样的材料的复合物构成。例如，硅以特别的方式适合于微结构化，其中，微结构化可以基于半导体技术和/或微系统技术的所建立的过程而高精度地并且成本低廉地执行。因此，可以产生非常小的结构尺寸，其允许处理位于µl范围及其下的非常小的液体体积。例如，可以提供用于试样液体的高度并行的处理的合适的等分结构，从而可以实现用于分子诊断测试的高度复用。
在一种特别优选的设计方案中，所述另一个组件设计有可预先给定的表面特性，所述表面特性匹配于待执行的过程的相应的要求。在此，表面特性可以是亲水的或疏水的或者在部分区域中是亲水的和/或疏水的，由此尤其可以有针对性地控制与液体的可润湿性并且可以充分用于流体流动。
限定的表面特性，特别是亲水特性或在部分区域中为亲水特性而在其他部分区域中为疏水特性，在此允许试样液体的附加的通过毛细力诱导的微流体处理，使得这样的表面特性可以用于实现或简化试样液体的通过毛细力辅助的微流体处理。优选有针对性地产生这种限定的表面特性，尤其是当期望液体自发地在相应的位置处前进时。表面特性的限定的改性在此例如可以通过对表面的适当的涂层、沉积、氧化或等离子体处理来进行。此外，能够规定表面特性的另一种限定的改性，表面特性尤其能够包括生物的和/或生化的功能化。例如，合适的捕集分子可以固定在相应结构内的表面上，如其从免疫反应的应用中已知的那样。其它功能可以通过彼此不同的流体的相互作用来实现，所述流体尤其是不能彼此混合或者仅能少量地彼此混合，其方式是，例如用第一流体填充空腔并且随后用第二流体覆盖所述空腔。这例如允许第一流体的等分，其中，第一流体由于存在于微流体装置中的毛细力而保留在相应的空腔中。总之，根据本发明的装置因此允许集成提供特殊的微流体功能的组件和/或允许执行特殊的分析、净化或处理方法的组件。
通过为另一个组件选择合适的材料，可以实现另外的特别有利的功能，例如高化学惰性、高生物相容性、低自发荧光、高光学透射率或反射率或低表面粗糙度或这类特性的组合。以这种方式例如可以在所述装置的另一个组件和外部的处理设备之间建立光学接口。
聚合物盒本身以本身已知的方式配备有用于试样液体和用于必要时前置的液体的合适的空腔和通道。因此，聚合物盒可以具有用于预存试剂的凹部（空腔或腔室），或者聚合物盒可以包括具有液体试剂的容器。此外，聚合物盒可以具有如下空腔或腔室，在所述空腔或腔室中可以执行彼此独立的反应，例如聚合酶链反应或其他反应。
聚合物盒可以由普通材料，像比如聚碳酸酯（PC）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、环烯烃共聚物（COP/COC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚二甲基丙烯酸甲酯（PDMS）或热塑性弹性体（TPE），例如聚氨酯（TPU）或苯乙烯-嵌段共聚物（TPS）制成。这种聚合物多数具有疏水或仅微弱亲水的特性，并由此防止自发润湿。这可以是期望的效果，并且例如可以通过例如用铁氟龙给聚合物表面涂层得到进一步强化，从而防止盒中液体（流体）的不期望的自发前进，并且仅可以通过来自外部的有目的的干扰或主动控制（例如通过施加压力）来实现液体输送。对于聚合物盒来说，以与针对另一个组件在上面所描述可比的方式，也可以进一步有针对性地影响表面特性和改性表面。
聚合物盒例如可以由至少两个聚合物层形成，所述聚合物层包围位于其间的弹性的膜片或者通过弹性的膜片相互连接。以这种方式可以通过向微流体装置上施加压力使弹性的膜片在盒的凹部、例如空腔或通道中偏移，从而可以通过弹性的膜片的偏移从聚合物层中的凹部中可控地挤压液体，从而实现液体的限定的处理。在一种有利的实施方式中，膜片是光学吸收性的并且具有与两个光学上必要时透明的聚合物层类似的熔点。膜片和聚合物层的这些特性于是允许借助于激光透射焊接来接合（verfügen）聚合物盒。以这种方式可以实现微流体装置的简单且成本低廉的可制造性。
微流体装置的一个特别的优点是，该微流体装置以特别的方式可供自动化使用。有利地，微流体装置在此被设置用于在一个或必要时多个外部的处理单元中进行处理。为此，可以使用相应的实验室设备，这种盒可以被置入到所述实验室设备中并且例如为了分子诊断分析而被加工。
本发明还包括一种用于制造这种微流体装置的方法，其中适宜地与聚合物盒分开地制造至少另一个组件。随后，一个或另一个组件可以接合有聚合物盒或者可以被插入到聚合物盒中，尤其是在接合聚合物盒时。尤其可以规定，将另一个组件集成到聚合物盒中，并且在此例如面状地将另一个组件插入到聚合物盒内的相应的凹部中。在此，所述另一个组件例如可以粘合或（仅）通过形状锁合使用。特别优选的是，聚合物盒与另一个组件的接合借助于另一个组件的流体密封的粘合来实现。根据本发明的装置的两个主要组件，也就是说聚合物盒和另一个组件的尽可能彼此独立的制造允许特别成本低廉地制造微流体装置。聚合物盒例如可以成本低廉地由聚合物，像比如聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、环烯烃共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯和/或热塑性弹性体，例如聚氨酯或苯乙烯-嵌段共聚物制成，例如通过注塑、热成形或冲压和例如借助于激光透射焊接实现的聚合物的接合来进行制造，其中在此由制造决定的公差是可容忍的。相反，为了制造另一个组件，也可以使用具有特别有利的特性的材料，像比如硅、玻璃（例如浮法玻璃、可阳极键合的玻璃、可光结构化的玻璃）、半导体材料或金属，其中尤其对于另一个组件也可以使用更耗费的制造和微结构化方法。适合于此的例如是光刻法、蚀刻工艺（干式、湿式化学、等离子体辅助）、化学气相沉积（CVD，如低压CVD或等离子体辅助CVD）、或产生自组织单层和其它方法，例如激光材料加工（激光微结构化、超短脉冲激光烧蚀）。另一个组件的结构化可以以特别优选的方式通过施加至少一个光刻掩模层来进行。此外优选的是，为了制造另一个组件应用至少一个蚀刻步骤或激光结构化步骤。另一个组件的制造可以整体上以比另一个组件的制造更耗费的方式进行，使得在此也能够实现最小的结构尺寸，以便例如实现流体的高度并行的处理和在装置中执行生化反应，例如用于在诊断测试或其他的范围中全自动化地执行基于核酸的高复用的分析。根据本发明的装置的一个特别的优点在于，聚合物盒和另一个组件可以通过不同的结构尺寸来表征并且可以以不同的公差来制造，其中，总体上可以成本低廉地制造在另一个组件中具有特别特殊的区分可能性的微流体装置。
该另一个组件例如可以由硅制成，其中，为了硅的微结构化，尤其可以使用由半导体工业或微系统技术建立的在晶片层面上的结构化方法。在晶片层面的处理之后，适宜地将晶片或一般地将基底（例如通过机械式晶片锯或其他切割方法）分割成多个单元或芯片。
在制造方法的一种优选的实施方式中，另一个组件能够通过晶片键合来制造。为此，例如可以在分割微结构化的晶片之前制造另一个晶片，该另一个晶片被键合到第一晶片上。由此可能的是，通过另外的、必要时同样微结构化的晶片产生特别复杂的微流体结构。此外，例如可以由可阳极键合的玻璃来制造晶片，该晶片垂直于晶片平面流体密封地封闭引入到第一晶片中的微流体通道或微腔室。可阳极键合的玻璃对此是特别有利的，因为其尤其是化学惰性的和光学透明的。此外，通过用另一个晶片通过晶片键合来封闭被引入硅中的微流体结构，必要时可以实现比在集成到聚合物盒的聚合物成分中以用于流体地封闭被引入到另一个组件中的微流体结构的情况下更高的通道高度或腔室高度的精确度。此外，通过借助于晶片键合来封闭结构，能够基本上避免结构的不期望的污染，所述污染例如在通过锯割分割晶片时可能出现。
此外，本发明还包括所述微流体装置用于处理化学和/或生物物质的应用，其中，优选自动化地并且尤其是全自动化地进行该处理。尤其通过另一个组件的微结构化也可以全自动化地处理最小的液体体积。根据本发明的装置尤其适用于在诊断范围内处理医学试样。因此，试样可以尤其是指生物或医学物质，尤其是人类来源的物质。对此的示例是体液、擦拭物、分泌物、溅射物、组织试样或者具有附着的试样材料的装置。在此，具有连接的试样材料的装置理解为一种用于试样获得的装置，例如一种含有捕集分子或过滤结构或类似物的装置，以便有针对性地从原始试样中提取成分。在试样中待检测的靶尤其是与医学、临床、治疗或诊断相关，并且可以是例如细菌、病毒、特定细胞，像比如循环的肿瘤细胞、无细胞DNA、蛋白质或其它生物标记。根据本发明的装置在此允许处理最少的液体体积，并且因此允许在试样量非常小的情况下进行试样的高度并行的分析。由于过程流程的自动化，不再需要任何进一步的手动步骤（采样到结果分析），使得原则上在没有执行人员的特定先验知识的情况下，测试的执行是可能的。
试样在唯一的处理单元或唯一的设备中的处理是特别有利的，因为以这种方式可以在紧凑的设备中直接在医护点上执行测试，而不为此需要耗费的实验室基础设施或中央实验室。
为了执行测试，适宜地首先将试样引入到聚合物盒的相应的空腔或试样容纳腔室中。在第二步骤中，在处理设备和聚合物盒之间建立必要的接口（例如用于传递机械力、如压力或旋转和/或用于加热和/或冷却）之前，聚合物盒可以被插入到处理设备中。在这种情况下，在试样施覆之前或原则上也在试样施覆之后，可以将该另一个组件插入到聚合物盒中。通常，在前置的步骤中将所述另一个组件插入到聚合物盒中（例如借助于流体密封的并且必要时温度稳定的粘合）并且尤其流体地连接。随后，在微流体装置内部处理试样，从而例如可以提供分析结果。在处理之后，可以将装置从处理单元中移除，并且必要时予以清除。原则上也可以在多个处理设备（处理单元）中依次进行对试样的完全处理。
在处理期间，聚合物盒尤其用于预存试剂，净化试样，实现受控地泵送液体。此外，聚合物盒还用作包装和保护罩，以便防止试样被环境污染，反之亦然。此外，聚合物盒形成如下宏观-微观-接口，该宏观-微观-接口使得在外部的处理单元中能够进行微流体处理。此外，聚合物盒在一定程度上提供一个用户接口，该用户接口允许试样容易操作地输入到盒中以用于进一步处理，并且允许将盒简单地输入到处理单元中。与传统的微流体装置相比，根据本发明的装置的特别有利的功能通过在一定程度上附加的另一个组件来实现，所述另一个组件的特征在于上面描述的有利的特征（例如微结构化、高的导热能力、改善的表面特性和/或表面特性的限定的改性）。
附图说明
本发明的其它特征和优点从结合附图对实施例的描述中得出。在此，各个特征可以分别单独地或相互组合地实现。附图中示出：
图1示出具有聚合物盒和另一个组件的根据本发明的装置的示意性截面图；
图2示出图1中的一个局部的细节视图；
图3示出作为由浮法玻璃构成的微结构化的芯片的另一个组件的俯视图（部分图示A）和将芯片集成到微流体的聚合物盒中的情况（部分图示B）；并且
图4示出通过改性作为根据本发明的装置的另一个组件的微结构化的硅晶片的表面特性而产生的不同接触角的示意图（部分图示A和B）。
具体实施方式
图1以示意性横截面示出了根据本发明的装置10的一种示例性的实施方式的主要组件，该装置由聚合物盒100和另一个微流体连接的组件200组成。该另一个组件200尤其是指微结构化的组件和/或由具有高导热能力的材料构成的组件。
盒100可以由常规的聚合物基底（例如PC、PP、PE、COP/COC、PMMA、PDMS）制成。第二组件200同样可以由聚合物制成，尤其是由具有涂层或经处理的表面（例如氧或氮等离子体处理）的聚合物制成。其他可能性是玻璃，如扁平玻璃、可阳极键合的玻璃、可光结构化的玻璃、石英玻璃或其他硅酸盐玻璃、硅（特别是具有化学改性的表面特性，如（非晶）二氧化硅或氮化硅或具有涂层的硅，所述涂层比如是自组织单层（自组织单层、SAM））或相关半导体材料，如锗、砷化镓或其他III-V族化合物半导体、金属（像比如金、银、铝、铂、铜、铁、钛或这些材料的合金或化合物）。
所述组件200的特征尤其在于，它提供了微流体装置的功能的改进方案，方法是，该组件比如可以具有高的导热能力并且由此允许在环境与引入盒中的液体之间的特别快的热交换。此外，该组件可以具有微结构化和合适的表面特性，所述表面特性可以用于提供扩展的尤其是基于毛细力的微流体功能，这通过待处理的流体或用流体运输的试样成分与组件的微结构化的表面的相互作用而产生。此外，该组件可以具有功能化的表面，该表面可以与在待处理的流体中存在的分子、特别是生物分子或生物种类的其他成分发生相互作用。
聚合物盒100具有用于输入待研究的试样的腔室50。在输入试样后，可使用盖子51将腔室50封闭，以防止试样被环境污染，反之亦然。附加地，盒100还具有另外的试剂预存腔室60以及腔室70，所述试剂预存腔室尤其用于预存液体，像比如缓冲溶液、PCR –主混合物或其它液体试剂，它们可以用于试样的微流体处理，所述腔室70用于在处理液体之后在聚合物盒100的流体网络内容纳液体。聚合物盒100具有带有入口通道102和出口通道103的中央的腔室101以及在凹部中的接触面110，第二或另一个组件200位于所述凹部中。图2示出了根据本发明的装置10的中央区域的放大的局部123，其具有如图1的相应的附图标记。可以看到通向中央的腔室101的专用的供应通道102，在该中央的腔室中与另一个组件200建立接触。供应通道102可以配备有微流体的节流阀和/或用于减小和/或稳定流速的流体容量。所述另一个组件200可以通过接触面110上的粘合连接12流体密封地与盒100连接。通过腔室101和与其连接的通道102、103建立盒100和另一个组件200之间的微流体的接口。在该有利的实施方式中，所述另一个组件200因此具有与引入盒100中的流体的直接的分界面。另一方面，设置有与外部的处理单元的直接的分界面23，具有另一个组件200的聚合物盒100被输入到该外部的处理单元中。在此，与处理单元的分界面23尤其是用作与作为外部的处理单元的一部分的加热和/或冷却元件310的热接口。
在该实施方式中，所述另一个组件200被集成到聚合物盒100中，即，所述另一个组件在至少两个空间维度上被盒100包围。这允许另一组件200与盒100在当前的接触面110上的流体密封的连接12 （例如粘合连接）的更简单的实施方案。与这种特殊的实施方式无关，所述盒100和所述另一个组件200通过至少一条通道或者一个腔室彼此进行流体连接。
在该实施方式中，所述另一个组件200具有微结构210，尤其是空腔以及有利地具有经改性的表面特性220，以便例如实现微结构、尤其空腔的毛细管填充或者以便防止空腔之间的不期望的液体交换。空腔尤其规则地布置，从而产生由空腔构成的阵列。这是有利的，因为这允许空腔的简单的指示和分配。例如，能够将不同的试剂有针对性地加入到空腔中（例如借助于压电分配毛细管）并且在下一个步骤中与加入到空腔中的液体（例如试样液体）进行相互作用。尤其地，空腔具有特殊的表面特性220，该表面特性通过与有待处理的液体的相互作用允许在与有待处理的液体形成接触时实现空腔的毛细管辅助的填充。尤其地，空腔具有至少在部分区域中存在的亲水表面特性，所述表面特性允许以水溶液毛细管辅助地填充空腔。在此，所述水溶液可以尤其是指生物的、尤其是人类来源的液体，像比如净化的试样液体或加入溶液中的试样材料，或是指细胞悬浮液、具有细胞成分的液体（源自细胞的裂解）或净化的试样液体（其尤其是可以具有脱氧核糖酸成分），或用于聚合酶链式反应的主混合物。
在装置10中对试样的处理在外部的处理单元（未详细示出）中进行。处理单元为此尤其具有用于与装置10中存在的流体进行热交换的加热和/或冷却装置310 （例如珀尔帖元件或电阻加热元件），其中，加热和/或冷却装置310可以例如在使用螺旋压力弹簧311的情况下面状地压紧到另一个组件200上，以便补偿聚合物盒100在处理单元中的或组件200在聚合物盒100内的可能的倾斜（例如由制造公差引起）。在根据本发明的装置10的该有利的实施方式中，所述装置因此尤其具有用于经由良好导热的组件200在引入盒100中的流体与处理单元的加热和/或冷却装置310之间高效交换热量的接口23。
此外，处理单元可包括光学模块320，例如用于荧光测量的光学模块。光学模块320可以由像比如CCD阵列传感器或CMOS （有源像素传感器，APS）传感器的感光电子器件、像比如发光二极管（LED）或白炽灯的光源、滤色器以及诸如透镜、光圈、分束器、偏振器的其他光学组件组成。光学模块320因此一方面允许对光学信号321进行成像和探测，所述光学信号源自于存在于另一个组件200中的液体和物质和/或必要时源自组件200本身。另一方面，光学模块320也可以用于均匀地照射和光学地激励321存在于组件200中的液体和物质。通过使用合适的光学激励和探测滤色器，因此可以位置分辨地测量组件200上的荧光信号。以这种方式附加地实现了组件200和处理单元之间的光学接口。
图3A示出了由浮法玻璃制成的微结构化的芯片400，其具有空腔阵列，该空腔阵列用作根据本发明的装置的另一个组件。图3B示出了芯片400集成到微流体装置的微流体的聚合物盒500中的情况。以相应的方式，可以将具有微流体的空腔阵列结构的微结构化的硅芯片集成到微流体的盒中。
图4A至图4C示出了在接触角测量期间具有改性的表面特性的微结构化的硅晶片。图4A示意性地示出了在经润湿的硅晶片的情况下在接触角测量时的测量原理。图4B和4C示出了在具有不同表面特性的硅晶片上的不同的可测量的接触角（Ө＝51°和Ө＝10°）。接触角的不同表明，根据表面的特性可以获得不同的润湿特性。通过这样的“接触角工程设计”可以建立根据本发明的微流体装置的另一个组件的有针对性的微流体的功能。
在微流体装置的基本应用中，试样液体在装置内的处理部分自动化或全自动化地通过将该装置插入到一个或多个外部的处理单元/设备中来实现。这尤其具有以下优点，即，需要更少的手动步骤来处理试样液体。对装置内的试样液体的部分自动化或全自动化的处理例如可以通过在聚合物盒与处理单元之间的合适的接口向微流体装置施加不同的压力水平来进行，并且可选地通过将可偏移的弹性的膜片集成到盒中来进行，该盒允许有针对性地挤压或抽吸液体。替代地，例如可以（部分地）抽真空在装置中所包围的腔室并且充分利用从外部作用的大气压力，或者通过由装置的旋转引起的作用于微流体装置内部的液体的剪切力（离心力、科里奥利力和欧拉力）。在处理之前的第一步骤中，将试样输入到聚合物盒中。在第二步骤中，将盒输入或置入到处理单元或处理设备中，并且在处理设备和聚合物盒与对于在装置中处理试样所需的另一个组件之间建立必需的接口。这种接口可以例如用于传递机械力（例如用于旋转装置并且产生用于处理试样液体的离心力或科里奥利力或者用于打破和压出密封的试剂预存容器）、压力（例如用于试样液体的压力驱动的处理，必要时在使用弹性的膜片的情况下，该弹性的膜片可以通过偏移用于挤压液体）、热量（例如通过加热或冷却装置）、电磁辐射（例如通过用于激励和/或探测例如荧光事件的光学模块）、超声波（例如用于细胞裂解或用于对液体脱气）、磁力交换（例如用于在根据本发明的微流体装置内部输送具有表面功能化的磁性珠）或电能。在第三步骤中，在微流体装置内部处理试样。该步骤可以包括（a）制备试样，像比如溶液转化或形成悬浮液或分散液，从试样中滤出成分，裂解试样中存在的病原体，例如细菌或病毒，例如通过过滤器或磁性珠从试样中提取DNA分子，预扩增预先给定的靶，尤其是通过聚合酶链式反应预扩增单个预先给定的碱基序列，（b）将（制备的）试样泵送到中央的腔室中，并将试样与另一个组件，尤其是与另一个组件的改性的表面和与必要时存在的微结构相互作用，尤其是使得试样液体侵入到微空腔中，并通过将另一种流体泵送到中央的腔室中来将存在于空腔中的试样覆盖，所述另一种流体密封侵入空腔中的试样液体，（d）对另一个组件并且特别是在该空腔中所包围的试样液体进行调温，特别是循环地调温，例如用于在该空腔中执行聚合酶链式反应，（e）光学读出该组件，特别是探测用于分析该试样的荧光信号，特别是在循环调温期间，例如用于执行（定量）实时聚合酶链式反应。在第四步骤中，将聚合物盒从处理设备中取出。必要时由处理设备输出分析结果。必要时，也可以在多个处理设备中进行在第二和第三步骤中描述的对试样的处理。
在微流体装置的一种优选的制造方法中，首先将用于聚合物盒和用于另一个组件的聚合物构件彼此分开地制造。在此，聚合物构件的制造优选通过高产量方法，如聚合物材料、像比如PC、PP、PE、COP/COC或PMMA的注塑或热成型来进行。为了制造另一个组件，可以根据组件的预先给定的功能使用半成品，像比如硅晶片、玻璃晶片或金属板，它们于是尤其可以被微结构化。对于硅的微结构化，尤其是可以使用由半导体工业和微系统技术建立的晶片级的结构化方法。作为对此的出发点，例如可以使用具有原生氧化物的硅晶片、具有非晶二氧化硅和/或氮化硅的硅晶片或者以其他方式涂层的硅晶片。为了在具有空腔阵列结构的硅组件中进行微结构化，例如可以将结构化的阻抗物（Resist）作为掩膜施加到晶片上。作为阻抗物，例如可以使用经曝光和显影的光刻胶。然后在下一步骤中进行基底的各向同性或各向异性的蚀刻（干式、湿式化学、等离子体辅助），尤其是各向异性的蚀刻，如用于产生具有高纵横比的空腔的反应性离子深度蚀刻（Bosch工艺），或者湿式化学蚀刻，例如用用于产生金字塔形的空腔、通道和腔室的热苛性钾溶液蚀刻，由于在此形成的倾斜的侧壁（例如54.7°），其在良好的微流体填充能力方面可以具有有利的几何形状。在蚀刻之后，可以进行晶片的清洁（例如RCA清洁、等离子体清洁）或者阻抗物的去除，或者可选地可以执行进一步的沉积以便改性表面特性和润湿特性（例如可以通过例如热氧化来产生二氧化硅表面或者通过化学气相沉积（CVD） （如低压CVD （LPCVD）或者等离子体辅助的CVD （PECVD））来产生氮化硅表面）。为了产生局部不同的表面特性，尤其可以适用的是，在基底表面的改性之后才去除阻抗物，从而阻抗物用作用于该步骤的掩模。为了清洁组件（特别是为了除去有机残留物），可以进行等离子体处理（例如O2等离子体处理）或湿式化学清洁（例如用过氧单硫酸、“食人鱼溶液”）。除了层沉积之外，也可以有针对性地将溶液施加到组件上（例如借助于压电分配毛细管），以便在溶剂蒸发之后实现之前处于溶液中的物质的沉积。以这种方式在另一个组件的表面上施加或干燥的物质（例如聚乙二醇（PEG）、黄原胶、海藻糖、琼脂糖或它们的混合物）因此同样可以用于润湿特性的有利改性。尤其是例如通过使这种合适的物质干燥到事先在基底中开设的空腔中必要时可以实现对空腔的更好的微流体的可填充性。
所述另一个组件的微结构化也可以通过其它类型的结构化方法、像比如通过利用激光器进行的材料加工来实现（例如在浮法玻璃的情况下）。为此，可以根据所使用的基底材料、如金属、玻璃或半导体使用不同类型的激光系统（例如超短脉冲激光器），以便例如在结构化时实现尽可能高的剥除。此外，玻璃组件的结构化也可以通过例如用氢氟酸来湿式化学蚀刻，例如在使用可光结构化的玻璃、如Foturan或光刻工艺的情况下进行。为了制造由玻璃和硅组成的复合组件，尤其可以采用可阳极键合的玻璃。
在制造另一个组件之后，该另一个组件可以接合有聚合物盒或者一个或多个构成聚合物盒的聚合物构件。这种接合可以通过粘合连接来建立。在此，例如可涉及硅树脂粘合剂或合适的环氧树脂粘合剂，其尤其适合于另一个组件和聚合物盒的可能存在的不同的热膨胀和表面特性。带有与所述组件的接触面的盒构件必要时可以具有定心凸起，以便确定所述另一个组件的位置。为了进行高产量制造，例如可以使用定位和分配机器人，其将另一个组件置入到盒构件中并且然后将粘合珠（Kleberaupe）围绕另一个组件放置。通过使用具有合适润湿特性的粘合剂，可以确保所述另一个组件以及所述盒构件均被所述粘合剂润湿，从而实现可靠的流体密封的粘合连接。尤其地，在此优选仅润湿另一个组件的侧壁，而不润湿由此可以作为热接口起作用的下侧。此外，尤其能够使用光硬化的粘合剂，以便实现特别快速的粘合进而在制造时实现高的产量。替代地，所述另一个组件也可以仅被置入到聚合物盒的聚合物构件中，尤其是使得在将聚合物构件接合到聚合物盒中时，建立另一个组件在聚合物盒内部的固定。
尤其是在使用焊接掩模的情况下，可以例如利用热塑性弹性体（TPE），如聚氨酯（TPU）或苯乙烯-嵌段共聚物（TPS）通过激光透射焊接将各个聚合物构件接合成聚合物盒，以便在制造时实现高的产量，或者粘合聚合物构件。
在将另一个组件与聚合物盒接合在一起或将盒与集成的另一个组件完整地接合在一起之后，微流体装置可以尤其是在降低的压力下或在化学惰性保护气氛下气密地包装。由此防止在预存时由于大气的成分、尤其是在具有改性的表面特性的另一个组件中不期望的终止、即微流体装置的表面的物理或化学变化。
下面列表阐释微流体装置的示例性尺寸：
聚合物基底的厚度： 0.1 mm至10mm、优选1 mm至3mm；
通道横截面：10 x 10 µm2到3 x 3mm2，优选100 x 100 µm2到1 x 1 mm2；
腔室尺寸：1 x 1 x 0.1 mm3至100 x 100 x 10mm3、优选3 x 3 x 0.3mm3至30 x 30 x3mm3；
整个系统的横向尺寸：10 x 10mm2至200 x 200 mm2，优选30 x 30 mm2至100 x 100mm2；
另一个组件的基底的厚度：10µm至10mm，优选100µm至3 mm。
所述另一个组件的横向伸展范围：0.1 x 0.1 mm2至50 x 50 mm2，优选1 x 1 mm2至20 x 20 mm2。
在用于（谱-复用）数字聚合酶链式反应的空腔阵列芯片的情况下，另一个组件的规格例如可以如下实现：
空腔的数量：100至1000000，优选1000至100000；
空腔的体积：1 pl到1 µl，优选10 pl到100 nl；
空腔的直径：5 µm至200 µm、优选30 µm至100 µm。
针对（几何复用）定量聚合酶链式反应的空腔阵列芯片的情况，另一个组件的示例性规格可例如如下实现：
空腔的数量：2至1000，优选10至200；
空腔的体积：10 pl至10 µl，优选100 pl至1 µl；
空腔的直径：30 µm至1000 µm，优选100 µm至500 µm。

Claims (14)

1.一种用于处理化学和/或生物物质的微流体装置（10），其特征在于，所述装置（10）具有聚合物盒（100）和至少另一个组件（200），其中所述另一个组件（200）通过至少一个微流体接口（101、102、103）连接到所述聚合物盒（100）上。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述另一个组件（200）是微结构化的。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述另一个组件（200）具有比所述聚合物盒（100）更高的导热能力。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述另一个组件（200）具有至少一个温度交换接口，尤其是用于邻接的加热和/或冷却元件（310）的接触面（23）。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述另一个组件（200）具有至少一个光学接口。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述另一个组件（200）包括硅和/或玻璃和/或半导体材料和/或金属或者基本上由其构成。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述另一个组件（200）具有能够预先给定的表面特性，其中，所述表面特性是亲水的或疏水的或者在部分区域中是亲水的和/或疏水的。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述表面特性包括生物和/或生化的功能化。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置（10）设置用于在外部的处理单元中进行处理。
10.一种用于制造根据权利要求1到9中任一项所述的微流体装置（10）的方法，其特征在于，至少另一个组件（200）与聚合物盒（100）分开地制成。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在制造所述另一个组件（200）时施加至少一个光刻掩模层。
12.根据权利要求1至9中任一项所述的装置（10）用于处理化学和/或生物物质的应用。
13.根据权利要求12所述的应用，其特征在于，所述处理自动化地、尤其是全自动化地进行。
14.根据权利要求12或13所述的应用，其特征在于，装置（10）用于在医学诊断中进行分析。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202019106036U1 (de) * 2019-10-30 2019-12-02 Vibracoustic Ag Lagerstrukturbauteil
US20210220825A1 (en) * 2020-01-16 2021-07-22 International Business Machines Corporation Subtractive microfabrication and functionalization of substrates by hydrodynamic flow confinements
FR3117045A1 (fr) * 2020-12-04 2022-06-10 Bforcure Puce de détection PCR, appareil de test associé et système d’analyse de mise en œuvre
DE102020215981A1 (de) * 2020-12-16 2022-06-23 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Prozessierungseinheit, Analysekartusche mit Prozessierungseinheit, Verfahren zum Herstellen einer Prozessierungseinheit und Verfahren zum Herstellen einer Analysekartusche
DE102020135053B4 (de) * 2020-12-29 2022-12-15 Biflow Systems Gmbh Mikrofluidikvorrichtung mit Reststoffbehälter und Analysesystem
DE102021203897A1 (de) * 2021-04-20 2022-10-20 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Erkennen von kernhaltigen Zellen in einer Probenflüssigkeit eines Patienten unter Verwendung einer mikrofluidischen Vorrichtung und mikrofluidische Vorrichtung
DE102022209416B3 (de) 2022-09-09 2023-12-21 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Mikrofluidische Vorrichtung
DE102022209420A1 (de) 2022-09-09 2024-03-14 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Array für eine mikrofluidische Vorrichtung, mikrofluidische Vorrichtung und Verfahren zu ihrem Betrieb.
DE102022209418A1 (de) * 2022-09-09 2024-03-14 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Mikrofluidische Vorrichtung und Verfahren zu ihrem Betrieb

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5498392A (en) * 1992-05-01 1996-03-12 Trustees Of The University Of Pennsylvania Mesoscale polynucleotide amplification device and method
DE60014676T2 (de) * 1999-05-28 2005-11-17 Cepheid, Sunnyvale Vorrichtung und verfahren zur analyse flüssiger proben
US20070243634A1 (en) * 2006-04-18 2007-10-18 Pamula Vamsee K Droplet-based surface modification and washing
US20130137591A1 (en) * 2007-02-15 2013-05-30 Charles E. Clemens Fluidics devices
EP2894456A1 (de) * 2014-01-14 2015-07-15 Robert Bosch Gmbh Mikrofluidisches System sowie Verfahren zum Vorbereiten und Analysieren einer Zellen enthaltenden Probe biologischen Materials
CN105828945A (zh) * 2013-11-29 2016-08-03 基因波公司 用于分子诊断的微流体盒、使用微流体盒的对接站、以及用于分析生物样品的方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5639423A (en) * 1992-08-31 1997-06-17 The Regents Of The University Of Calfornia Microfabricated reactor
US5856174A (en) * 1995-06-29 1999-01-05 Affymetrix, Inc. Integrated nucleic acid diagnostic device
US6503454B1 (en) * 2000-11-22 2003-01-07 Xerox Corporation Multi-ejector system for ejecting biofluids
US20030224371A1 (en) * 2002-06-04 2003-12-04 Thomas Bradley S. Integrated cartridge for sample manipulation
US20050026181A1 (en) * 2003-04-29 2005-02-03 Genvault Corporation Bio bar-code
KR101422572B1 (ko) * 2006-09-05 2014-07-30 삼성전자주식회사 핵산 검출을 위한 원심력 기반의 미세유동장치 및 이를포함하는 미세유동시스템
KR101102532B1 (ko) * 2008-07-10 2012-01-03 삼성전자주식회사 시약 카트리지, 시약 카트리지를 구비하는 미세유동장치, 그 제조방법, 및 이를 이용한 시료분석방법
WO2009118015A2 (en) * 2008-08-01 2009-10-01 Smart Biosystems Aps A sample port of a cell culture system
US8082810B2 (en) * 2008-09-29 2011-12-27 Ysi Incorporated Microfluidic elastic micro-aliquotter
CN103649751B (zh) * 2011-02-15 2017-03-29 海默索尼克斯有限公司 用于评估止血的装置、系统和方法
WO2014193304A1 (en) * 2013-05-27 2014-12-04 Star Array Pte Ltd A microfluidic device and method for controlling fluid flow thereinto
WO2016118915A1 (en) * 2015-01-22 2016-07-28 Becton, Dickinson And Company Devices and systems for molecular barcoding of nucleic acid targets in single cells

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5498392A (en) * 1992-05-01 1996-03-12 Trustees Of The University Of Pennsylvania Mesoscale polynucleotide amplification device and method
DE60014676T2 (de) * 1999-05-28 2005-11-17 Cepheid, Sunnyvale Vorrichtung und verfahren zur analyse flüssiger proben
US20070243634A1 (en) * 2006-04-18 2007-10-18 Pamula Vamsee K Droplet-based surface modification and washing
US20130137591A1 (en) * 2007-02-15 2013-05-30 Charles E. Clemens Fluidics devices
CN105828945A (zh) * 2013-11-29 2016-08-03 基因波公司 用于分子诊断的微流体盒、使用微流体盒的对接站、以及用于分析生物样品的方法
EP2894456A1 (de) * 2014-01-14 2015-07-15 Robert Bosch Gmbh Mikrofluidisches System sowie Verfahren zum Vorbereiten und Analysieren einer Zellen enthaltenden Probe biologischen Materials

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