CN113677425A - 微流体装置和用于提供乳液液滴的方法 - Google Patents
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Abstract
一种微流体装置(100)包括：乳化区段(101)，乳化区段包括一个或多个乳化单元(170)；以及容器区段(102)，容器区段包括一组或多组容器，一组或多组容器针对每个乳化单元包括一组容器；每个乳化单元(170)包括流体导管网络(135)，流体导管网络包括：多个供应导管，多个供应导管包括一级供应导管(103)和二级供应导管(106)；传递导管(112)；以及第一流体接头(120)，第一流体接头提供一级供应导管(103)、二级供应导管(106)和传递导管(112)之间的流体连通；每组容器(103)包括多个容器，多个容器包括中间室(174)、收集容器(134)和一个或多个供应容器(131)，一个或多个供应容器包括二级供应容器，二级供应容器(131)限定二级供应空腔，二级供应容器(131)包括从二级供应空腔延伸的二级孔口(177)和从二级供应空腔延伸的一级孔口(176)，收集容器(134)通过收集容器(134)的收集孔口与对应的乳化单元(170)的传递导管(112)流体连通，二级供应容器(131)通过二级孔口(177)与对应的乳化单元(170)的二级供应导管(106)流体连通，二级供应容器(131)通过一级孔口(176)与同一组容器(103)的中间室(174)流体连通，中间室(174)通过对应的乳化单元(170)的一级供应导管(103)与对应的乳化单元(170)的第一流体接头(120)流体连通。此外，一种制造所述装置的方法和用于使用此类微流体装置提供乳液液滴的方法。
Description
本发明涉及一种微流体装置、用于制造微流体装置的方法和用于使用微流体装置提供乳液液滴的方法。此外，本发明涉及一种试剂盒，所述试剂盒包括多个微流体装置和多种流体，所述多种流体被配置成用于与所述微流体装置一起使用以提供乳液液滴。
乳液液滴，如包括水性内相和油外部载体相的乳液液滴，已用于许多工业、医学和研究应用。例如，此类应用可以包括：药物递送、化妆品递送媒剂、细胞包封和合成生物学。细胞、化学品或分子分成数百万个更小的分区，如使用乳液液滴可以提供的，可以分离每个单元的反应，这可以实现分别处理或分析每个分区。
现有技术微流体装置和用于提供双乳液液滴的方法从如以下出版物中获知：EP11838713；US 9238206 B2；US 20170022538 A1；US 8802027 B2；US 20120211084；US9039273 B2；和US 7772287 B2。
本发明的发明人已经标识了现有技术装置和方法的潜在缺点。已标识的潜在缺点可以包含用于提供乳液液滴的操作复杂和/或耗时。现有技术已标识的潜在缺点可以包含在现有技术微流体芯片通过管道和其它连接器连接到流体储器和/或在不同表面性质的微流体芯片使用管道彼此串联连接的情况下样品污染的风险。现有技术的已标识的潜在缺点可以包含在现有技术系统的不同组件之间提供的管道中的样品损失。现有技术的已标识的潜在缺点可能包含由于使用复杂的管道系统来连接现有技术系统的组件而提供不稳定的气压。现有技术系统的这些潜在缺点中的一些或全部可以导致多分散液滴，这可能是不期望的。
本发明的一个目的是提供改进的和/或替代性的系统和方法来提供乳液液滴，如单分散乳液液滴。
本发明的另一个目的是在提供乳液液滴如单分散乳液液滴期间减少和/或能够减少试剂的使用和/或样品的损失。
本发明的又另一个目的是提供简化提供乳液液滴如单分散乳液液滴的装置和方法，和/或提供降低对具有显著微流体操作技能的人员的要求的装置和方法。
本发明的又另一个目的是在产生乳液液滴的同时使污染的风险最小化。
根据本发明的一方面，提供了一种微流体装置，所述微流体装置包括：
乳化区段，所述乳化区段包括一个或多个乳化单元；以及
容器区段，所述容器区段包括一组或多组容器，所述一组或多组容器针对每个乳化单元包括一组容器；
每个乳化单元包括流体导管网络，所述流体导管网络包括：
多个供应导管，所述多个供应导管包括一级供应导管和二级供应导管；
传递导管；以及
第一流体接头，所述第一流体接头提供所述一级供应导管、所述二级供应导管和所述传递导管之间的流体连通；
每组容器包括多个容器，所述多个容器包括中间室、收集容器和一个或多个供应容器，所述一个或多个供应容器包括二级供应容器，
所述二级供应容器限定二级供应空腔，
所述二级供应容器包括从所述二级供应空腔延伸的二级孔口和从所述二级供应空腔延伸的一级孔口，
所述收集容器通过所述收集容器的收集孔口与对应的乳化单元的所述传递导管流体连通，
所述二级供应容器通过所述二级孔口与对应的乳化单元的所述二级供应导管流体连通，
所述二级供应容器通过所述一级孔口与同一组容器的所述中间室流体连通，
所述中间室通过对应的乳化单元的所述一级供应导管与对应的乳化单元的所述第一流体接头流体连通。
容器组的数量与乳化单元的数量相同。所述第一流体接头可以充当连接到所述第一流体接头的三个导管之间的接头。所述传递导管可以提供所述收集容器与所述第一流体接头之间的流体连通。所述一级供应导管可以提供所述二级供应容器与所述第一流体接头之间的流体连通。所述二级供应导管可以提供所述二级供应容器与所述第一流体接头之间的流体连通。
根据本发明的一方面，提供了一种组合件，所述组合件包括微流体装置、热结构和固持器，所述固持器被配置成提供所述热结构与所述微流体装置的底部部件之间的热连接，其中每组容器的大部分所述中间室可以设置在距所述热结构5mm内。
根据本发明的一方面，提供了一种试剂盒，所述试剂盒包括：
一个或多个根据本发明的所述微流体装置和/或一个或多个根据本发明的所述组合件；以及
多种流体，所述多种流体被配置成用于与所述微流体装置一起使用；
所述多种流体包括样品缓冲液和油，
所述试剂盒包括酶和核苷酸，
其中所述样品缓冲液的密度可以低于所述油的密度。
根据本发明的一方面，提供了一种用于提供乳液液滴的方法，所述方法包括使用以下中的任何一个：
根据本发明的所述微流体装置；
根据本发明的所述组合件；或
根据本发明的所述试剂盒；
以用于提供乳液液滴。
根据本发明的一方面，提供了一种提供根据本发明的微流体装置的方法，所述方法包括：
提供多个组件，所述多个组件包括第一组件和第二组件；以及
组装所述多个组件，使得每个组件固定地附接到至少一个其它组件，并且使得所述多个组件形成固定连接的单元，并且使得每个流体导管网络部分地由所述第二组件以及部分地由所述第一组件形成，并且其中所述第一组件面向所述第二组件。
本发明的优点是促进更简单的制造工艺和/或促进使用更少的材料，例如，与比根据本发明的微流体装置具有更多容器的微流体装置相比。
本发明的另一优点是促进由微流体装置容纳的不同流体(即，例如第一流体和第二流体)在形成乳液(如单乳液)之前的改进的和/或不同的分离。
本发明的优点可以是，在第一流体已经被提供到二级供应容器之后并且第一流体随后已经被注射到中间室中，可以被提供到二级供应容器的第二流体在乳液液滴形成期间置换了中间室中的第一流体，由此实现更完整的工艺。完整的工艺可以被认为是这样一个工艺，其中所有的第一流体都已经被乳化，并且为了形成单乳液，所述第一流体分散在处于连续相的第二流体中。在乳液形成期间，第二流体可以迫使第一流体的任何残余物穿过流体导管网络，这可以使得第一流体的全部或大部分可以被根据本发明的装置处理并且可以例如以液滴的形式被提供给收集容器。
本发明的优点可以是促进环境，如中间室，其可以比供应容器更好地控制，例如在温度和/或通过屏蔽由环境空气和/或环境空气中的颗粒引起的污染和/或反应方面。因此，与现有技术解决方案相比，将第一流体提供给根据本发明的微流体装置之间经过的时间保持较短可能不是那么重要。
本发明的优点，如提供固定连接到彼此的容器区段和乳化区段，可以包括用于提供双乳液液滴的液体，即，例如，第一流体、第二流体和第三流体以及所得液滴可以容纳在微流体装置内。这进而可以提供根据本发明的装置和方法的易用性和/或可以提供污染结果的低风险和/或可以促进根据本发明产生的液滴关于单分散和/或可再生可以是改进的。这可以至少部分是本发明避免使用具有不同长度的延伸管道和连接特征的复杂连接或使其可能性最小化的结果，如现有技术解决方案可能使用的。
本发明的优点，如包括被配置成用于与根据本发明的微流体装置一起使用的多种流体的试剂盒，是可以提供流体的性质，使得所述流体被配置成用于试剂盒中包括的特定微流体装置，这进而可以降低使用可能影响液滴产生或液滴稳定性的流体的风险。
根据本发明的制造方法的优点，其中所述方法包括将容器区段和乳化区段固定到彼此，使得通过对应的相应乳化单元提供每组容器的各个容器之间的流体连通，减轻了液体泄漏的风险。替代性的或另外的优点可以包括可以减轻并行和/或连续样品生产之间的结果的任何或一些变化。
本发明涉及不同的方面，包含上文和下文所描述的装置和方法。每个方面可以产生结合其它方面的一个或多个方面描述的益处和优点中的一个或多个益处和优点。每个方面可以具有一个或多个实施例，其中特征中的全部或仅一些特征对应于与结合其它方面的一个或多个方面描述和/或在所附权利要求中公开的实施例的特征。
通过检查以下附图和详细描述，本发明的其它系统、方法和特征对于本领域普通技术人员将或变得显而易见。所有此类另外的系统、方法和特征旨在包含在本说明书中、在本发明的范围之内并且受所附权利要求的保护。
附图说明
参考附图，通过以下对本发明概念的优选实施例和/或特征的说明性和非限制性详细描述，将更好地理解上文以及本发明概念的另外的目的、特征和优点，其中相似的附图标记可以用于相似的元件。此外，任何附图标记，其中最后两位数字相同，但任何一位或两位前一位数字不同，可以表示这些特征在结构上被不同地图示，但是这些特征可以指本发明的相同功能特征，参见附图标记列表。
包含附图以提供对本发明的另外的理解，并且将附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。通过阅读以下对实施例的详细描述，其它和另外的方面和特征可以是显而易见的。
附图说明了实施例的设计和效用。这些附图不一定按比例绘制。为了更好地理解如何获得上述和其它优点和目的，将对实施例进行更具体的描述，其在附图中示出。这些附图可能仅描绘了典型的实施例并且因此可能不被认为是对其范围的限制。
图1-5示意性地展示了根据本发明的微流体装置100的第一实施例的各种视图。
图6-9示意性地展示了根据本发明的微流体装置200的第二实施例的各种视图。
图10-13示意性地展示了根据本发明的微流体装置300的第三实施例的各种视图。
图14-16示意性地展示了根据本发明的微流体装置400的第四实施例的各种视图。
图17-19示意性地展示了根据本发明的本文所描述的实施例中的任何实施例的微流体装置的单独供应井和/或流体导管网络的各种视图。
图20-22示意性地展示了根据本发明的组合件的实施例的各种视图。
图23示意性地展示了根据本发明的微流体装置的导管的部件的等距截面图。
图24示意性地展示了根据本发明的试剂盒的第一实施例。
图25展示了根据本发明的八个实施例。
图26示意性地展示了微流体装置的第八实施例的部件的俯视图。
对于具有这样的任何附图，右手笛卡尔坐标系指示实施例的各个示意图关于彼此定向。
具体实施方式
贯穿本公开，术语“液滴”可以指“乳液液滴”，如根据本发明所提供的。
贯穿本公开，术语“实例”可以指根据本发明的实施例。
不包括中间室，每个流体导管网络的体积可以介于0.05μL与2μL之间，如介于0.1μL与1μL之间，如介于0.2μL与0.6μL之间，如约0.3μL。
所述一个或多个乳化单元可以包括多个乳化单元，如八个乳化单元。所述一组或多组容器可以包括多个容器组，例如八组容器。由微流体装置提供的乳化单元的数量等于由微流体装置提供的容器组的数量。本发明的优点，如提供微流体装置的所述多个乳化单元和对应的多个容器组，是可以促进若干样品的单独和/或并行处理。包括样品材料的第一流体可以表示为“样品”。使用根据本发明的用于提供乳液液滴的方法的优点，其中所述方法包括使用以下中的任何一个：根据本发明的所述微流体装置；或者根据本发明的所述试剂盒；为了提供乳液液滴，可以包括可以实现多个液滴乳液的同时和并行生产，这减少了使用时间和/或处理。使用根据本发明的方法的替代性或另外的优点可以包括使用方法生产的并行样品可以更均匀，这可以从并行样品产生更相当的结果。
可以期望在将第一流体提供给第一流体接头之前将第二流体提供给第一流体接头。这可以促进甚至乳化提供给第一流体接头的第一流体的第一部件。可以期望乳化所有第一流体(样品)。
至少第一流体接头以及传递导管的位于第一流体接头的直接延续部中的部件可以被指定为微流体/乳化部件或区段。
可以期望中间室的体积比一次提供给二级供应容器的第一流体的体积更大，如提供给二级供应容器的第一流体的预期体积。
中间室可以形成一级供应导管的部件。一级供应导管可以设置在中间室与第一流体接头之间。一级供应导管可以被配置成延长从在二级供应容器与收集容器之间施加压力差并且直到第一流体到达第一流体接头处所花费的时间。这可以促进第二流体在第一流体之前到达第一流体接头处，这进而可以导致所有第一流体被乳化在第二流体中。
一级供应导管可以提供的体积大于二级供应导管的体积。一级供应导管的体积可以介于0.05μL与1μL之间，如介于0.1与0.5μL之间。
每个流体导管网络可以被配置成使得一级供应导管的流体阻力大于二级供应导管的流体阻力。
第一流体的处理可以指第一流体的乳化。
可以期望中间室具有至少一定大小的体积，因为中间室的体积可以限定一次要处理的第一流体的体积的上限。中间室的体积可以例如为至少2μL、3μL、4μL、5μL、6μL、10μL、15μL、20μL、50μL或100μL。然而，提供具有至多一定大小的体积的中间室可以存在若干种原因。中间室的体积可以例如为至多1mL、500μL、400μL、200μL或100μL。
例如，为了促进制造微流体装置，如特别是乳化区段，可以期望每个中间室设置在公共层内，所述公共层可以表示为“中间室层”。此类中间室层沿着两个正交轴可以比沿着第三正交轴延伸得更长。
中间室的长度可以限定为沿预期流动方向的延伸。中间室的宽度和深度可以分别限定为彼此正交以及与中间室的长度正交。中间室的深度可以沿着中间室层的第三轴限定。
每个中间室的宽度可以为至少：2mm、3mm、4mm或5mm和/或至多：8mm、7mm或6mm。每个中间室的最大宽度可以例如与具有多个样品管线的微流体装置相关，所述微流体装置被配置成用于与标准多通道移液管一起使用，例如，喷嘴间距为9mm的标准的多通道移液管。
每个中间室的深度可以为至少：0.02mm、0.05mm、0.1mm、0.25mm、0.5mm或0.7mm和/或至多：2mm、1.5mm、1mm或0.7mm。
每个中间室可以纵向延伸至少：5mm、6mm、8mm、10mm、15mm或20mm和/或至多：150mm、120mm、100mm、80mm或50mm。
每个中间室的垂直于纵向延伸的横截面面积可以为至少：0.1mm2、0.2mm2、0.25mm2、0.5mm2、1mm2或2mm2和/或至多4mm2。
每个中间室可以是：0.1mm到1mm深；3mm到8mm宽；以及5mm到25mm长。
每个中间室可以是：0.25mm到0.8mm深；4mm到7mm宽；以及7mm到15mm长。
每个中间室可以具有圆角和/或倾斜的侧壁。
例如，与结构更复杂的解决方案相比，中间室的提供可以简化微流体装置的生产。
每个乳化单元的中间室可以包括多个中间室。所述多个中间室可以平行设置。所述多个中间室中的每个中间室可以纵向延伸至少：5mm、6mm、8mm、10mm、15mm或20mm和/或至多：150mm、120mm、100mm、80mm或50mm。
所述多个中间室中的每个中间室可以限定垂直于纵向延伸的横截面面积，其中所述多个中间室的聚合横截面面积为至少：0.1mm2、0.2mm2、0.25mm2、0.5mm2、1mm2或2mm2和/或至多4mm2。
每组容器的二级供应容器可以包括底部部件，如平坦底部部件。底部部件可以具有一级孔口和二级孔口。一级孔口可以提供二级供应容器与对应的乳化单元的中间室之间的流体连通。二级孔口可以提供二级供应容器与二级供应导管之间的流体连通。二级供应容器的一级孔口和二级孔口可以设置为相隔至少2mm，如相隔至少3mm、如相隔至少5mm。可以期望使二级供应容器的一级孔口和二级孔口尽可能远离彼此设置。因此，二级供应容器的底部部件的宽度可以决定二级供应容器的一级孔口与二级孔口的可能间隔。二级供应容器的底部的宽度可以例如是直径为7mm。
根据本发明的微流体装置可以包括基底微流体件和基底容器结构件。基底微流体件和基底容器结构件可以由相同的材料提供，例如，PMMA。
乳化区段的至少一个部件，如包括基底微流体件的部件，可以包括聚(甲基丙烯酸甲酯)，缩写为PMMA，或者由其制成或由其提供。容器区段的至少一个部件，如包括基底容器结构件的部件，可以包括PMMA或由其制成或由其提供。例如，基底微流体件和基底容器结构件可以由PMMA提供。
可以期望由相同材料提供乳化区段的至少一个部件和容器区段的至少一个部件。
PMMA可以有利于制造，因为PMMA可以使用许多与原型制作和大批量生产两者相关的不同方法进行图案化，如注射模制、激光切割和机加工。
PMMA可以有利于制造，因为其具有低玻璃化转变温度。因此，其可以在低温下键合。
PMMA可以是有利的，因为其在可见光谱内可以是足够透明的，以使得能够对微流体装置内进行的工艺进行目视检查，这可以是期望的。
PMMA可以是有利的，因为其可以充分地抗紫外。例如，这可能与在阳光直射下储存和/或与在生产期间需要紫外固化步骤的涂层一起使用的情况相关。
基底微流体件可以形成乳化区段的基底部件。基底微流体件可以提供有第一平面表面，所述第一平面表面具有多个分叉凹部，所述多个分叉凹部提供微流体装置的每个流体导管网络的基底部件。
基底容器结构件可以形成容器区段的基底部件。每个容器的侧壁可以由基底容器结构件的突起延伸部形成。基底容器结构件可以形成为一体，例如，通过模制。基底容器结构件可以形成面向基底微流体件的第一平面表面的第二平面表面。微流体装置可以在第一平面表面与第二刨机表面之间设置有粘合层。这可以促进容器区段和乳化区段形成固定连接的单元和/或每个流体导管网络在基底微流体件与基底容器结构件之间的任何边界处没有任何不期望的泄漏和/或促进压力紧密连接。第二平面表面可以形成乳化区段的部件。第二平面表面可以提供微流体装置的每个流体导管网络的封盖部件。
每个流体导管网络的一个或多个部件或全部部件可以形成尖锐梯形横截面，其中较长的底边由封盖部件提供。尖锐梯形横截面可以形成等腰梯形横截面，其中等长的侧壁相对于任一平行底边的法线的锥度可以为至少5度和/或至多20度。
每个中间室的大部分可以设置在距微流体装置的底部部件期望距离处。此期望距离可以使得中间室的大部分与微流体装置的底部部件之间的任何材料小于5mm，如小于2mm、如小于1mm。
每个中间室的大部分可以设置在距微流体装置的底部部件4mm内，如2mm内。
微流体装置可以被配置成放置在热表面上和/或与其联接，所述热表面可以提供与微流体装置的热传递，如通过冷却微流体装置的最靠近热表面的部件。微流体装置的底部部件，如乳化区段的底部部件，可以是平坦的。乳化区段的底部部件可以是离容器区段最远和/或远离容器区段的部件。微流体装置的平坦的底部部件可以放置在平坦的热表面上。第一流体，例如，包括样品的水性流体可以被注射到中间室中。冷热表面可以提供与第一流体的热传递，例如，包括可以是热敏的样品。因此，可以防止或阻止反应开始直到第一流体被乳化。如果整个微流体装置被冷却，那么第二流体(例如，油)也将变冷，将变得更粘稠，并且其流速将减小或完全停止，这将阻碍或使第一流体的乳化变得困难。
本发明的优点可以是促进或抑制一些反应，所述反应可以在形成乳液之前发生在微流体装置所容纳的流体上。例如，可以期望与微流体装置一起使用的不同流体保持在不同的温度下，例如至少直到通过装置提供流体的乳液。例如，可以期望第一流体(如包括样品的水基流体)保持在比第二流体(例如，油基流体)更低的温度下。第一流体可以包括热敏样品。样品可以例如是热敏的，因为样品内的反应可能会被热触发和/或加强，这可能是不期望在形成乳液之前发生的。可以期望第二流体具有比第一流体更高的温度，例如可以期望第二流体处于室温下，如约20℃，因为例如油的粘度可以随温度降低而增加，这可以防止或阻碍油流过微流体装置的相应流体导管网络和/或这可能需要更大的力，如更大的施加压力，以驱动油穿过流体导管网络。根据本发明的微流体装置可以促进上述的一些或全部，特别是通过提供根据本发明的中间室与二级供应容器的组合。
设置在二级供应容器处的一级供应导管的一部件可以表示为“一级供应入口”。
设置在二级供应容器处的二级供应导管的一部件可以表示为“二级供应入口”。
设置在收集容器处的流体导管网络的一部件可以表示为“收集出口”。
根据本发明的微流体装置可以被配置成用于提供多重乳液，如双乳液。每个流体导管网络的所述多个供应导管可以包括三级供应导管。每个乳化单元可以包括收集导管和第二流体接头。每个乳化单元的第二流体接头可以提供三级供应导管、传递导管和收集导管之间的对应流体导管网络内的流体连通。每个流体导管网络的传递导管可以包括第一传递导管部件，所述第一传递导管部件对水具有第一亲和力并且从对应的第一流体接头延伸。每个流体导管网络的收集导管可以包括第一收集导管部件，所述第一收集导管部件从对应的第二流体接头延伸并且对水具有第二水亲和力，所述第二水亲和力不同于对水的第一亲和力。每组容器中的所述一个或多个供应容器可以包括三级供应容器，所述三级供应容器与对应的乳化单元的三级供应导管流体连通。收集容器可以通过对应的乳化单元的收集导管与对应的乳化单元的传递导管流体连通。
本发明的优点，如提供对水具有第一亲和力的第一传递导管部件和对水具有第二亲和力的第一收集导管部件，对水的所述第二亲和力不同于对水的第一亲和力，可以包括双乳液液滴可以在一个乳化单元内生产。这可以进而导致更均匀和/或单分散的液滴。如根据现有技术解决方案可以提供的，连接具有不同表面性质的两个单独的微流体部件可能导致液滴之间的间距不等的液滴流动，这可能导致多分散液滴的产生。
本发明可以有利地使用和/或提供在室温下具有显著活性的酶。与冷热表面的接触可以提供与含有酶的第一流体的热传递，并且由此阻碍反应直到第一流体被乳化。根据本发明的酶可以由聚合酶组成或包括聚合酶，如多重置换扩增聚合酶，如Phi29、连接酶或限制性酶，如Cas9。
根据本发明的用于提供乳液液滴的方法可以包括使用根据本发明的微流体装置。方法可以包括将第一流体提供到第一组容器的二级供应容器，并且随后将第二流体提供到第一组容器的二级供应容器并且随后在第一组容器的二级供应容器与第一组容器的收集容器之间提供压力差，使得第一组容器的二级供应容器内的压力高于第一组容器的收集容器内的压力。
因此，第一组容器的二级供应容器与第一组容器的收集容器之间的压力差可以：
将第一流体的一级流从对应的乳化单元的中间室提供到对应的第一流体接头；以及
将第二流体的二级流从第一组容器的二级供应容器通过二级供应导管提供到第一流体接头。
一级流和二级流可以通过传递导管向收集容器提供第一流体和第二流体的收集流。
本发明的优点可以是在所述一个或多个供应容器与收集容器之间施加压力差可以更简单和/或更容易，例如与针对每个样品管线具有更多的容器的现有技术微流体装置相比。
每个流体导管网络可以包括：多个供应导管；传递导管；收集导管；第一流体接头；以及第二流体接头。所述多个供应导管可以包括一级供应导管、二级供应导管和三级供应导管。传递导管可以包括对水具有第一亲和力的第一传递导管部件。收集导管可以包括对水具有第二亲和力的第一收集导管部件，对水的所述第二亲和力不同于对水的第一亲和力。第一流体接头可以提供一级供应导管、二级供应导管和传递导管之间的流体连通。第一传递导管部件可以从第一流体接头延伸。第二流体接头可以提供三级供应导管、传递导管和收集导管之间的流体连通。第一收集导管部件可以从第二流体接头延伸。
每组容器可以包括多个容器，所述多个容器包括收集容器和多个供应容器。所述多个供应容器可以包括二级供应容器和三级供应容器。容器区段和乳化区段可以固定连接到彼此。每组容器可以固定连接到各自对应的乳化单元。
每组容器的收集容器可以与对应的乳化单元的收集导管流体连通。因此，收集导管可以提供收集容器与第二流体接头之间的流体连通。
每组容器的二级供应容器可以与对应的乳化单元的一级供应导管流体连通。因此，一级供应导管可以提供二级供应容器与第一流体接头之间的流体连通。
每组容器的三级供应容器可以与对应的乳化单元的三级供应导管流体连通。因此，三级供应导管可以提供三级供应容器与第二流体接头之间的流体连通。
每组容器的二级供应容器可以与对应的乳化单元的二级供应导管流体连通。因此，二级供应导管可以提供一个供应容器与第一流体接头之间的流体连通。
根据本发明的微流体装置可以表示为“盒”或“微流体盒”。微流体装置的包括所述多个乳化单元的第一部件可以表示为“乳化区段”。微流体装置的包括所述多个容器组的第二部件可以表示为“井区段”。微流体装置的第二部件可以不同于并且可以不包括微流体装置的第一部件。乳化区段和/或乳化单元可以表示为“芯片”、“微芯片”或“微流体芯片”。
基底微流体件可以形成为一体，如模制，如通过注射模制提供。基底微流体件可以形成乳化区段的部件。基底微流体件可以包括微流体装置的每个乳化单元。
基底容器结构件可以形成为一体，如模制，如通过注射模制提供。基底容器结构件可以形成容器区段的部件。基底容器结构件可以包括微流体装置的每个容器。
乳化区段和容器区段可以固定连接到彼此。
每个乳化单元可以在对应的容器组的各个容器之间形成流体连接。如果在其之间提供流体连接，则一组容器和一个乳化单元可以表示为“对应的”。所述多个容器组中的每组容器可以与所述多个乳化单元中的各自对应的乳化单元组合形成功能单元的部件。此类功能单元可以表示为“液滴产生单元”和/或“样品管线”。样品管线可以彼此隔离，从而防止任何液体共享。
提供多个样品管线可以促进若干样品的单独和/或并行处理。
微流体装置可以旨在用于一次性使用，即每个样品管线可以旨在使用仅一次。这可以降低结果污染的风险。
术语“微流体”可以意味着相应装置/单元的至少一个部件包括一个或多个微尺度的流体导管，如具有小于1mm的至少一个维度，如宽度和/或高度和/或小于1mm2的横截面面积。流体导管网络的至少一个部件(如导管、开口或接头)的最小尺寸(如高度或宽度)可以小于500μm，如小于200μm。
术语“微流体”可以意味着相应部件的体积相对较小。除了任何中间室之外，每个流体导管网络的体积可以介于0.05μL与2μL之间，如介于0.1μL与1μL之间，如介于0.2μL与0.6μL之间，如约0.3μL。
微尺度流体行为如可以由本发明的装置的流体导管网络提供的与“宏流体”行为的不同之处可以在于：如表面张力、能量耗散和/或流体阻力等因素可能会开始主导系统。在小规模下，如当根据本发明的导管(如传递导管)的直径、高度和/或宽度为约100nm到500μm时，雷诺数可以变得非常低。其一个关键结果可能是，并流的流体在宏观上不一定混合，因为流动可能变成层流而不是湍流。因此，当两种不混溶的流体，例如如水相的第一流体和例如如油相的第二流体，在接头处相遇时，可能导致并行层流，这再次可能导致稳定产生单分散液滴。在更大的规模下，不混溶的液体可以在接头处混合，这可能会导致多分散液滴。
根据本发明的微流体装置可以优选地被配置成用于提供双乳液液滴。双乳液液滴可以指其中内部分散相被不混溶相包围，所述不混溶相再次被连续相包围的液滴。内分散相可以包括一滴液滴和/或由其组成。内相可以是盐、核苷酸和酶可以处于或溶解在其中的水相。不混溶相可以是油相。连续相可以是水相。
根据本发明的微流体装置的实施例可以被配置成用于三重乳液、四重乳液或更多数量的乳液。
微流体装置可以包括上侧和下侧。上侧可以被配置成用于接近每个容器，例如通过移液管。
所述多个乳化单元可以包括八个乳化单元和/或由其组成。提供正好八个单元的优点是便于使用最先进的设备，如8通道移液管。
每个乳化单元的下部部件和/或上部部件可以由基底微流体件提供。
流体导管网络可以形成在包括第一流体接头和第二流体接头的接头处相交的导管网络。
流体导管网络的任何一个或多个导管可以包括基本上均匀的直径的一个或多个部件，如通道。
流体导管网络的任何部件的直径可以指流体导管网络的宽度和/或高度和/或任何其它横截面尺寸。
流体导管网络可以包括直径变化的导管。直径相对大的流体导管网络的部件可以以相对低的阻力提供液体传输，从而导致更高的体积流量。直径相对小的流体导管网络的部件可以能够提供期望大小的所产生的液滴。
流体导管网络的部件，如其导管的横截面面积，可以指垂直于例如相应导管的一个或多个壁或例如相应导管的至少一个壁部件限定的横截面的面积。
流体导管网络可以包括横截面面积不同的导管。流体导管网络的横截面面积相对大的部件可以以相对低的阻力提供液体传输，从而导致更高的体积流量，例如在导管的相对端处施加不同的压力时。流体导管网络的横截面面积相对小的部件可以能够提供期望大小的所产生的液滴。
第一传递导管部件的横截面面积可以为150-300μm2并且第一收集导管部件的横截面面积可以为200-400μm2。这可以促进所产生的液滴的内液滴直径为10到25μm并且内液滴加壳层的外总直径为18到30μm。
流体导管网络可以包括喷嘴和/或腔室。喷嘴可以包括导管中的收缩部，所述导管的横截面面积小于喷嘴两侧上的导管的横截面面积。喷嘴可以有助于产生相较于其它情况下根据导管横截面面积预期的液滴，更小大小的液滴。这进而可以使得能够使用横截面面积更大和阻力更低的导管。腔室可以是乳化单元内的区域，所述区域被设计成固持一定体积的液体以延迟液体或暂时将液体储存在乳化单元内。此类腔室可以是有利的，因为其可以相对于其它导管延迟来自一个或多个导管的液体，这可以确保液体在相应接头处的正确定时。
乳化单元的供应导管可以指以下中的任何一个、多个或全部：一级供应导管、二级供应导管和三级供应导管。
乳化单元的供应入口可以指以下中的任何一个、多个或全部：一级供应入口、二级供应入口和三级供应入口。
乳化单元的供应开口可以指以下中的任何一个、多个或全部：一级供应开口、二级供应开口和三级供应开口。
乳化单元的导管可以指以下中的任何一个、多个或全部：传递导管、收集导管、一级供应导管、二级供应导管和三级供应导管。
乳化单元的导管的开口可以指以下中的任何一个、多个或全部：第一传递开口、第二传递开口、收集开口、一级供应开口、二级供应开口和三级供应开口。
第一流体接头和/或第二流体接头可以表示为“流体接头”。每个流体接头可以由导管的多个开口限定，这些导管可以被认为彼此相交或相遇。
每个流体接头可以包括用于将流体引入到接头中的多个开口和用于将流体从接头引出的一个开口。
每个流体接头可以使来自两个或更多个导管的不混溶流体能够直接进行流体接触并相互作用。因此，可以提供交替的液体部分或液滴的流。在相对狭窄的导管内，液滴可以是长椭圆形的。
包括双乳液液滴的液滴的形成可以从第二流体接头开始并且可以在接头内或之后在流体离开接头的方向上，即沿着收集导管完成。
第一传递导管部件可以是传递导管的部件，其中由与第二液体不混溶的第一液体形成液滴。第一传递导管部件可以对水具有第一亲和力，这使得液滴能够在第一传递导管部件中形成和/或具有耐久性。这种对水的第一亲和力可以对应于允许在油如氟碳油中形成水液滴的疏水性。
对水的亲和力可以被称为对水的润湿性。对水的高亲和力可以指对水的高润湿性。对水的低亲和力或对水缺乏亲和力可以指对水的低润湿性。
第一收集导管部件可以是收集导管的部件，其中形成包括双乳液液滴的乳液。第一收集导管部件可以对水具有第二亲和力，这使得双乳液液滴能够在第一收集导管部件中形成和/或具有耐久性。这种对水的第二亲和力可以对应于允许在连续水相中形成由油壳包围的水性液滴的亲水性。
二级供应导管可以包括第二二级供应导管。此类第二二级供应导管可以从二级供应入口延伸到第二二级供应开口。第一流体接头的第一多个开口可以包括第二二级供应开口。其提供可以通过在第一接头处从多于一个侧面挤压来改进液滴的产生。因此，可以通过第一二级供应导管和第二二级供应导管的组合从第一流体接头执行将第二流体挤压到第一流体上，所述第一二级供应导管和所述第二二级供应导管两者都可以在二级供应容器与第一供应导管之间延伸。
任何挤压部件，如第一二级供应导管和第二二级供应导管，可以被配置成针对相应流体(例如，第二流体)具有相同的流体阻力。这可能是为了在相应流体接头内和之后促进均匀效果。任何挤压部件可以被配置成具有相同的体积以促进相应流体，例如，第二流体，将同时到达相应流体接头，例如，第一流体接头。因此，可以通过第一三级供应导管和第二三级供应导管的组合从第二流体接头执行将第三流体挤压到第一流体和第二流体的混合物上，所述第一三级供应导管和所述第二三级供应导管两者都可以在三级供应容器与第二供应导管之间延伸。
三级供应导管可以包括第二三级供应导管。此类第二三级供应导管可以从三级供应入口延伸到第二三级供应开口。第二流体接头的第二多个开口可以包括第二三级供应开口。其提供可以通过在第二接头处从多于一个侧面挤压来改进液滴的产生。
第一传递导管部件可以延伸到第二传递开口。可替代地，传递导管可以包括第二传递导管部件，例如从第一传递导管部件的第二端延伸，所述第二端可以与第一传递开口相反，并且例如延伸到第二传递开口。此类第二传递导管部件可以对水具有亲和力，所述亲和力不同于对水的第一亲和力。
对于一个或多个实施例，传递导管的部件和/或收集导管的部件可以具有另外的流体供应。
第一收集导管部件可以延伸到收集出口。
第一传递导管部件可以指沿流体流动的预期方向紧跟在第一流体接头之后的第一区域，在所述区域中可以发生在油载体流体中形成水性液滴。
第一收集导管部件可以指在流体流动的预期方向上紧跟在第二流体接头之后的第二区域，在所述区域中可以发生由水性载体流体中的油壳包围的双乳液水性液滴的形成。
在第二流体中乳化的第一流体的单乳液的形成可以在第一接头处开始并且可以在第一传递导管部件内继续。因此，在第一传递导管部件之后，第一流体可以处于分散相，而第二流体处于连续相。双乳液的形成可以在第二接头处开始并且可以在第一收集导管部件内继续。因此，在第一收集导管部件之后，第三流体可以处于连续相并且可以乳化第二流体，这可以在第一流体周围形成壳层。
对水的第一亲和力可以被定义为对水缺乏亲和力，即如是疏水的。对水的第一亲和力可以描述对水的接触角大于60°，如大于65°、如大于70°、如大于90°的表面。更大的接触角可以提供更稳定的液滴，即如单乳液油包水液滴。这进而可以使得能够利用更宽范围的压力和/或根据期望的尺寸提供更高百分比的双乳液液滴。
接触角可以在表面上测量，如以下中所描述的：Yuan Y.,Lee T.R.(2013)接触角和润湿性质(Contact Angle and Wetting Properties).在Bracco G.,Holst B.(编辑)的《表面科学技术(Surface Science Techniques.)》《施普林格表面科学系列(SpringerSeries in Surface Sciences)》,第51卷.施普林格,柏林,海德堡。封闭体积(如导管)内的接触角可以如以下所描述的进行测量：Tan,Say Hwa等人,用于降低密封的聚二甲基硅氧烷微通道的疏水性的氧等离子体处理(Oxygen Plasma Treatment for ReducingHydrophobicity of a Sealed Polydimethylsiloxane Microchannel.)《生物微流体(Biomicrofluidics)》4.3(2010):032204.PMC。
对水的第二亲和力可以被定义为对水具有强亲和力，即如是亲水的。对水的第二亲和力可以描述对水的接触角小于60°，如小于55°、如小于50°、如小于40°、如小于30°的表面。较小的接触角可以提供更稳定的双乳液液滴，即，例如水包油包水双乳液液滴。这进而可以使得能够利用更宽范围的压力和/或根据期望的尺寸提供更高百分比的双乳液液滴。
对水具有的一种亲和力不同于对水的另一种亲和力可以理解为对水具有相反的亲和力或相反定义的亲和力，如高亲和力对低亲和力。例如，如果对水的第一亲和力是疏水的，那么对水的第二亲和力可以是亲水的，并且反之亦然。
对水的第一亲和力的提供可以例如由如以下的聚合物提供：PMMA(聚(甲基丙烯酸甲酯))、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、COC环烯烃共聚物(COC)，例如还包含TOPAS、COP环烯烃聚合物(COP)，包含
聚苯乙烯(PS)、聚乙烯、聚丙烯和负性光刻胶SU-8。
对水的第一亲和力的提供可以可替代地或另外地由如玻璃等材料提供，例如使用使表面疏水的方法处理，如使用硅化、硅烷化或具有无定形含氟聚合物的涂层进行处理。
对水的第一亲和力的提供可以可替代地或另外地通过涂覆表面以通过施加Aquapel层、溶胶-凝胶涂层或通过沉积气态涂层材料的薄膜而使其疏水来提供。
对水的第二亲和力的提供可以例如由包含玻璃、硅或提供亲水性的其它材料的材料提供。
可以可替代地或另外地，对水的第二亲和力的提供通过使用氧等离子体处理、紫外照射、紫外/臭氧处理、聚合物的紫外接枝、二氧化硅(SiO2)的沉积、薄膜的沉积来改性表面来提供，如通过化学气相沉积(CVD)或等离子体增强化学气相沉积(PECVD)的二氧化硅。
任何供应容器或收集容器都可以被称为“井”。术语“井”可以指以下中的任何一个、多个或全部：收集容器、二级供应容器和三级供应容器。
井或容器可以是适于接受和容纳液体如水性样品、油、缓冲液或乳液的结构。
井可以具有一个或多个开口。一个开口可以被配置成用于向井提供液体或从所述井中提取液体，例如通过使用移液管从顶部装载/从中提取。另一个开口可以使由相应井固持的液体能够例如主动地离开井，如当受到压力差时。
二级供应容器可以被配置成用于固持第一流体，如样品缓冲液。由二级供应容器固持的流体可以由对应的乳化单元朝着对应的收集容器引导。
三级供应容器可以被配置成用于固持第三流体，如缓冲液。由三级供应容器固持的流体可以由对应的乳化单元朝着对应的收集容器引导。
二级供应容器与对应的乳化单元的二级供应入口流体连通。此二级供应容器被配置成用于固持第二流体，如油。由二级供应容器固持的流体可以由对应的乳化单元朝着对应的收集容器引导。
收集容器可以被配置成用于从供应容器收集流体。此流体可以包括在使用期间由根据本发明的装置提供的双乳液液滴。双乳液液滴可以悬浮在连续流体中，如缓冲液。
二级供应容器可以被配置成容纳第一供应体积。三级供应容器可以被配置成容纳第三供应体积。收集容器可以被配置成容纳收集容积。收集体积可以比对应的供应容器所容纳的体积(如第一供应体积、第二供应体积和第三供应体积)的总和大，如大至少5％。
第一供应体积可以例如介于100与500μL之间，如介于200与400μL之间。
第三供应体积可以例如介于150与800μL之间，如介于300与500μL之间。
收集体积可以例如介于250与1000μL之间，如介于400与800μL之间。
在使用根据本发明的装置期间，液体可以从供应容器中的每个供应容器传递到收集容器。
由收集容器中容纳的液体可以使用移液管收集。当移液管的尖端插入到收集容器中以收集液体时，那么液体可以通过移液管尖端进行置换。因此，收集体积大于由供应容器所容纳的体积的总和，可能防止液体在收集期间从收集容器溢流。
第一供应容器的底部部件可以是圆形的。这可以用于确保当压力施加到容器时由第一供应容器所容纳的第一液体基本上完全进入到对应的乳化单元中。由于第一液体可以含有样品，因此利用所有或基本上所有第一液体可以是有利的。
容器，例如，每组容器中的每个供应容器或每个容器，可以例如设置在网格中，如行和列，其中相邻容器之间的间距沿两个正交方向可以相同。
容器，例如，每组容器中的每个供应容器或每个容器，可以以标准容器板布局提供，如由美国国家标准研究所代表生物分子筛选协会所公开的定义。因此，在两个正交方向中的任何一个方向上相邻容器的中心之间的距离可以是9mm。
相邻乳化单元的第一供应容器的中心之间的距离可以是9mm。
容器可以例如具有任何合适的形状，如在顶部具有圆形开口的圆柱体。容器可以朝着容器的底部逐渐变细，即，顶部处的开口大于底部处的开口。锥形容器或容器的锥形底部的优点可以是确保在操作期间完全排出液体。容器在顶部处的开口可以具有适于使用标准微量移液管分配和去除液体的大小。
每个容器的顶部可以在同一水平上。这可以促进从相应容器提供/提取流体。
收集容器的底部可以设置在比收集出口低的高度处。其优点可以是双乳液液滴可以从流体导管网络移动到收集容器的部件中，所述部件可以与流体导管网络隔离，以防止双乳液液滴在流体导管网络中回流。因此，可以提供低液滴损失。收集容器的下部部件(例如，底部部件)的体积可以为至少200μL。
每组容器的下部部件和/或上部部件可以由基底容器结构件提供。
基底容器结构件的顶部可以容纳基本上平坦的垫圈。
垫圈可以是单独的部件并且基底容器结构件可以具有允许垫圈可逆固定的特征/突起部。突起部可以具有任何合适的形状和大小。在一些实施例中，每一列可以具有一组突起部。其优点可以是一次只能打开单个或限定数量的列。
一组突起部可以由任何数量的突起部构成，如一个、一对或多个。一对突起部可以包括两个相同的结构或两个不同的结构，如钩和销。使用一对突起部的优点可以是例如仅能够打开出口容器。
“固定连接”可以例如包括通过一个或多个另外的结构连接，例如，通过一个或多个接口结构和/或通过固定到基底微流体件或形成所述基底微流体件的部件的封盖件连接。
基底容器结构件和基底微流体件可以例如使用一个或多个附接元件，如螺钉，和/或通过被夹紧结构夹紧而固定连接到彼此。
使基底容器结构件和基底微流体件固定连接到彼此的优点可以是用户可以将微流体装置作为单件来处理。
微流体装置可以包括一个或多个接口结构，所述一个或多个接口结构被配置成用于将所述多个乳化单元(如基底微流体件或包括或联接到基底微流体件的结构)联接到所述多个容器组，如基底容器结构件。此类一个或多个接口结构可以在相应容器中的每个容器与对应乳化单元的对应入口/出口之间提供气密和液密联接。
所述一个或多个接口结构可以形成所述多个乳化单元或所述多个容器组的部件，如基底容器结构件。
所述一个或多个接口结构可以以垫圈的形式提供，如弹性材料的平坦片。垫圈可以具有联接穿孔，例如，直径为0.2到1mm，用于提供流体连接。对于容器与对应的乳化单元的对应的入口/出口之间的每个流体连接，可以存在一个联接穿孔。例如，在针对每组容器有4个容器和8个乳化单元的情况下，并且因此还有8组容器，可以存在4×8个联接穿孔。
所述一个或多个接口结构可以被模制到例如到结构上，所述结构包括或形成所述多个容器组的部件，如基底容器结构件。这可以促进盒的组装。
所述一个或多个接口结构可以由弹性材料制成，其可以期望耐受施加到装置(如施加到装置的容器)的化学品和试剂，目的是产生液滴，例如，油和缓冲液。弹性材料可以例如是或包括以下中的任何一种或多种：天然橡胶、有机硅、乙烯丙烯二烯单体苯乙烯嵌段共聚物、烯烃共聚物、热塑性硫化橡胶、热塑性氨基甲酸酯、共聚酯或共聚酰胺。
所述一个或多个接口结构可以设置有一个或多个附接穿孔，以用于使附接元件，如螺钉，能够穿过垫圈。此类一个或多个附接穿孔的直径可以为1到8mm，如6mm。
发明人已经观察到，液滴倾向于使液滴中心(即，内液滴)处的横截面面积略大于第一传递导管部件的横截面面积，所述第一传递导管部件在预期流动方向上提供在第一流体接头之后。这可以是因为液滴在相应导管中经历流动时是细长的。同样，发明人已经观察到，液滴倾向于使即内液滴加外壳的横截面面积略大于第一收集导管部件的横截面面积，所述第一收集导管部件在预期流动方向上提供在第二流体接头之后。
为了获得比这更小的液滴，可能需要射流，这分别需要大量的第二流体和/或第三流体，这可能是不期望的。提供对缓冲液和油的量具有低要求的装置和方法可以是有利的。
因此，分别垂直于第一传递导管部件和第一收集导管部件的预期流动方向限定的横截面面积可以是相关的。可以期望每一个的横截面面积略小于相应液滴的期望的横截面面积，即内液滴和内液滴加外液滴，如通过其相应的液滴中心所限定的。
每个乳化单元的第一传递导管部件和第一收集导管部件可以被配置成从提供相应部件的时间起在至少一个月的储存中保留其对水的相应亲和力。
如果其相应接触角保持在本公开中针对水的相应亲和力定义的极限值内，则可以认为保留对水的相应亲和力。
如果其相应接触角没有从低于下限变为高于上限，则可以认为保留对水的相应亲和力，或者反之亦然。下限和上限可以相等，如60°。下限可以例如是55°或50°。上限可以例如是65°或70°。
储存条件可以是18℃到30℃、0.69atm到1.1atm。
第一传递导管部件可以例如被配置成通过提供由如以下中的任何一种或组合的聚合物产生的基底材料来保留对水的第一亲和力：PMMA(聚(甲基丙烯酸甲酯))、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、COC环烯烃共聚物(COC)，例如还包含TOPAS、COP环烯烃聚合物(COP)，包含
聚苯乙烯(PS)、聚乙烯、聚丙烯和负性光刻胶SU-8。
第一传递导管部件可以例如被配置成通过提供如玻璃或聚合物等材料来保留对水的第一亲和力，所述材料是使用使表面疏水的方法处理的，如使用硅化、硅烷化或具有无定形含氟聚合物的涂层。
第一传递导管部件可以例如被配置成通过提供基底材料来保留对水的第一亲和力，所述基底材料通过施加Aquapel层、溶胶-凝胶涂层或通过沉积气态涂层材料的薄膜来涂覆。
第一收集导管部件可以例如被配置成通过提供材料来保留对水的第二亲和力，所述材料包含玻璃、硅或其它提供亲水性的材料。
第一收集导管部件可以例如被配置成通过提供基底材料来保留对水的第二亲和力，所述基底材料通过使用氧等离子体处理、紫外照射、紫外/臭氧处理、聚合物的紫外接枝、二氧化硅(SiO2)的沉积、薄膜的沉积来改性，如通过化学气相沉积(CVD)或PECVD的二氧化硅。
用于微流体装置的基底材料可以包括以下中的任一种：热塑性塑料、弹性体如PDMS、热固性、SU-8光刻胶、玻璃、硅、纸、陶瓷或材料的混合体，如玻璃/PDMS。热塑性塑料可以包括以下中的任一种：PMMA/丙烯酸、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、COC、COP、聚氨酯(PU)、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)和聚四氟乙烯。
提供相应部件的时间可以定义为提供涂层的时间，即使涂层仅施加到第一收集导管部件和第一传递导管部件之一。
第一传递导管部件和第一收集导管部件的表面性质的高度稳定性可以实现微流体装置的长货架期。
可以使用注射模制来提供微流体装置的一个部件、多个部件或全部部件，如基底容器结构件和/或基底微流体件。注射模制可以在更大的体积下变得更具成本效益，这可能导致更大的库存量，并且可能因此需要更长的货架期。
每个乳化单元的第一传递导管部件的表面性质可以由例如提供在衬底的顶部上的涂层提供。可替代地或组合地，每个乳化单元的第一收集导管部件的表面性质可以由例如提供在衬底的顶部上的涂层提供。衬底可以提供每个乳化单元的第一传递导管部件或第一收集导管部件的表面性质。衬底可以由如本公开中描述的基底材料提供。
因此，涂层可以提供在衬底上，使得涂层构成第一传递导管部件或第一收集导管部件，而衬底构成其中的另一个。
可以通过对聚合物进行等离子体处理，然后进行化学气相沉积，例如等离子体增强化学气相沉积，在聚合物上提供涂层，其中化学气相沉积可以包括使用SiO2。
可替代地或另外地，通过使第一传递导管部件和第一收集导管部件两者进行涂层，如硅化、硅烷化或具有无定形含氟聚合物的涂层，然后通过从第一收集导管部件去除涂层，例如使用如氢氧化钠等化学品，可以在玻璃或聚合物表面上提供涂层。
涂层的厚度可以小于1μm，如小于500nm、如小于250nm。可以使用化学气相沉积而不是物理气相沉积来获得薄涂层。
提供薄涂层的优点可以是流体导管网络的相应部件的直径或横截面面积受影响程度可以较低。因此，流体导管网络可以提供有一定的直径，忽略随后可以施加涂层。因此，可以在涂覆部件和未涂覆部件中提供类似的横截面面积。
第一传递导管部件可以提供有稳定的疏水表面性质。第一收集导管部件可以提供有稳定的亲水表面性质。
乳化区段可以包括提供以下中的每一个的至少一部件的基底微流体件：每个乳化单元的一级供应导管；每个乳化单元的二级供应导管；每个乳化单元的三级供应导管；每个乳化单元的传递导管；每个乳化单元的收集导管；每个乳化单元的第一流体接头；以及每个乳化单元的第二流体接头。
基底微流体件可以由具有对应于对水的第一亲和力的表面性质的基底材料来提供，其中提供第一收集导管部件的涂层的至少一个部件设置在基底微流体件的基底材料的顶部上。可替代地，基底微流体件可以由具有对应于对水的第二亲和力的表面性质的基底材料来提供，其中提供第一传递导管部件的涂层的至少一个部件设置在基底微流体件的基底材料的顶部上。
基底微流体件可以提供以下中的每一个的至少一部件：每个乳化单元的一级供应导管；每个乳化单元的二级供应导管；每个乳化单元的三级供应导管；每个乳化单元的传递导管；每个乳化单元的收集导管；每个乳化单元的第一流体接头；以及每个乳化单元的第二流体接头。
基底微流体件可以由具有对应于对水的第一亲和力的表面性质的基底材料提供。
涂层可以在提供第一收集导管部件的至少一个部件的区域处提供在基底微流体件的基底材料上。涂层可以提供表现出对水的第二亲和力的表面。
不同的材料可以用于容器区段和乳化区段。因此，可以提供用于容器区段的更大和更深的特征以及乳化区段的非常精细的特征的最佳材料。由于用于基底容器结构件和微流体区段的工具可以具有不同的公差，因此提供两个或更多个部件可以降低生产成本。
不同的材料可以用于容器区段和乳化区段。对于容器区段和乳化区段，使用不同的材料可以使相应部件能够使用不同的期望的材料。
容器区段可以包括相对大且深的特征，而乳化区段可以包括非常精细的特征。
由于提供容器区段和乳化区段所需的工具可以具有不同的公差，因此提供随后可以固定连接的不同结构的容器区段和微流体区段可以降低生产成本。
乳化区段可以例如由玻璃或聚合物材料制成。
可以用于乳化区段的聚合物材料的实例可以包括以下中的任一种：聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、环烯烃共聚物(COC)、环烯烃聚合物(COP)、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚四氟乙烯(PTFE)。聚合物的使用可能受到其性质的限制，所述性质要与和本发明一起使用的样品、油和连续相缓冲液相容，例如包含NOVEC油。此外，聚合物的使用可以受到适用的现有技术制造和图案化技术的限制。与例如PDMS相比，COP和COC可以具有以下优点：其具有出色的透明度、接近于零的双折射、低密度、低吸水率、良好的耐化学性、低蛋白质结合率、不含卤素、不含BPA，并且适于标准聚合物处理技术，如单螺杆和双螺杆挤出、注射模制、注射吹塑模制和拉伸吹塑模制(ISBM)、压缩模制、挤出涂层、双轴取向、热成型等。COC和COP具有高尺寸稳定性，在处理后几乎没有变化。在一些应用中，COC可以优于COP。如果暴露于油，如可以与本发明一起使用的油，COP可能趋于破裂。COP在暴露如NOVEC油等氟碳油时可能破裂。COP可以与PCR试剂相容，如酶和DNA。COC和COP的玻璃化转变温度通常处于120-130℃的范围中。这可能使其不适于典型的CVD涂层，因为CVD工艺通常在300℃以上操作，并且因此会熔化COC或COP材料。COC和COP的这种缺点可以在本发明中克服，例如通过应用在85℃下操作的改进的PECVD程序。因为激光可能会导致材料“燃烧”，所以COC可能与激光切割不相容。根据本发明，例如使用注射模制克服了此缺点。
玻璃可以可替代地或另外地用作具有如针对乳化区段所解释的期望涂层的衬底。
聚二甲基硅氧烷(PDMS)通常用于微流体部件。然而，本发明的发明人认为使用PDMS具有相关联的以下缺点：
-材料性质随时间变化(来源：http://www.elveflow.com/microfluidic- tutorials/cell-biology-imaging-reviews-and-tutorials/microfluidic-for-cell- biology/pdms-in-biology-researches-a-critical-review-on-pdms-lithography-for- biological-studies/)
-加工时间长(PDMS的固化时间：30分钟到若干小时，取决于温度、所需的材料刚度)。(来源Becker 2008)
-高制造成本(来源：Berthier,E.,E.W.K.Young等人,(2012).“工程师专攻PDMS，生物学家专攻聚苯乙烯(Engineers are from PDMS-land,Biologists are fromPolystyrenia)”.《芯片实验室(Lab on a Chip)》12(7):1224-1237.)
-每台装置的成本保持不变，即使生产量更大，(来源：Becker,H.和
(2008).“用于微流体系统的聚合物微加工技术(Polymer microfabricationtechnologies for microfluidic systems)”.《分析和生物分析化学(Analytical andBioanalytical Chemistry)》390(1):89-111.和Berthier,E.,E.W.K.Young等人,(2012).“工程师专攻PDMS，生物学家专攻聚苯乙烯”.《芯片实验室》12(7):1224-1237.)
-PDMS可能吸收表面处的一些分子(例如，蛋白质)。(来源：Berthier 2012和http://www.elveflow.com/microfluidic-tutorials/cell-biology-imaging-reviews- and-tutorials/microfluidic-for-cell-biology/pdms-in-biology-researches-a- critical-review-on-pdms-lithography-for-biological-studies/)
-PDMS对于水蒸气来说是可渗透的，从而导致导管中的蒸发。(来源：http:// www.elveflow.com/microfluidic-tutorials/cell-biology-imaging-reviews-and- tutorials/microfluidic-for-cell-biology/pdms-in-biology-researches-a- critical-review-on-pdms-lithography-for-biological-studies/)
-PDMS是可变形的。因此，流体导管网络的形状在压力下可能发生变化/变形，即在装置操作时(来源Berthier 2012)。
-非交联单体浸入导管的风险(来源Berthier 2012和http://www.elveflow.com/ microfluidic-tutorials/cell-biology-imaging-reviews-and-tutorials/ microfluidic-for-cell-biology/pdms-in-biology-researches-a-critical-review- on-pdms-lithography-for-biological-studies/)
每个乳化单元的第一流体接头的第一多个开口中的任何开口的横截面积可以小于2500μm2。对于每个乳化单元，任何供应导管与第一流体接头之间的任何开口的横截面积可以小于2500μm2。其优点可以是由根据本发明的装置提供的液滴可以足够小以用于荧光活化细胞分选术(FACS)。
每个乳化单元的第一传递开口的横截面面积可以小于2500μm2。对于每个乳化单元，第一流体接头与传递导管之间的开口的横截面面积可以小于2500μm2。其优点可以是由根据本发明的装置提供的液滴可以足够小以用于荧光活化细胞分选术(FACS)。
每个乳化单元的第一传递开口的横截面面积可以介于对应的乳化单元的第二传递开口的横截面面积的50％与100％之间。对于每个乳化单元，第一流体接头与传递导管之间的开口的横截面面积可以介于第二流体接头与收集导管之间的开口的横截面面积的50％与100％之间。其优点可以是由根据本发明的装置提供的液滴可以具有壳厚度，导致稳定的液滴对于FACS来说不太大。
如果引入到第二接头中的开口的横截面面积小于或等于从第一接头引出的开口的横截面面积，则液滴生产可能变得不稳定。如果其比第一接头大太多，那么油壳可能会变得比期望的厚。
乳化区段可以包括第一平面表面，其可以由基底微流体件提供，以及提供第二平面表面的封盖件。基底微流体件的第一平面表面可以具有多个分叉凹部，所述多个分叉凹部提供微流体装置的每个流体导管网络的基底部件。第二平面表面可以面向第一平面表面。第二平面表面可以提供微流体装置的每个流体导管网络的封盖部件。封盖件可以包括面向容器区段的第三平面表面。
基底微流体件可以提供有第一平面表面，所述第一平面表面具有多个分叉凹部，所述多个分叉凹部提供微流体装置的流体导管网络中的每个流体导管网络的基底部件。微流体装置此外可以包括封盖件，所述封盖件具有面向基底微流体件的第一平面表面的第二平面表面。封盖件的第二平面表面可以提供微流体装置的流体导管网络中的每个流体导管网络的封盖部件。封盖件可以具有面向基底容器结构件的第三平面表面。
基底微流体件可以由基底衬底提供。封盖件可以由封盖衬底提供。
每个流体导管网络的一个部件、多个部件或全部部件可以形成尖锐梯形横截面，其中较长的底边可以由封盖件的第二平面表面提供。
流体导管网络的横截面可以在网络的不同部件之间变化。其可以是矩形、正方形、梯形、椭圆形或任何适于液滴形成的形状。在一些实例中，导管可以具有四个壁，其中壁中的两个壁彼此平行或共面设置。尖锐梯形横截面，如其中较长的底边由覆盖区段形成，可以具有以下优点：与例如正方形、矩形或椭圆形相比，涂层在导管的壁和底部上的沉积可以更均匀。导管壁的较高拔模角可能比较低拔模角产生更均匀的涂层和/或可以促进导管结构从模具中弹出而不改变导管的尺寸。导管壁的拔模角可以为5-45度，如10-30度。
尖锐梯形横截面可以形成等腰梯形横截面，其中等长的侧壁相对于任一平行底边的法线的锥度可以为至少5度和至多20度。这也可以表示为“拔模角”。其优点可以是更容易将涂层施加到基底微流体件上，使得将期望厚度施加到底部部件以及侧面部件。此外，如果通过模制如注射模制来提供基底微流体件，则在微流体装置的制造期间可以更容易地从模具中提取基底微流体件。
注射模制锐角的典型结果处于锥度为5-20度的底部中。朝向封盖件的壁的上部部件可以是圆形的，但是这仍然可以提供超过五度的锥度。在大多数情况下，研磨的导管不是锥形的，而玻璃边缘的导管在底部处可以有圆角，如U的底部。
每个乳化单元可以包括在一级供应导管处或其内的一级过滤器。每个乳化单元可以包括在二级供应导管处或其内的二级过滤器。每个乳化单元可以包括在三级供应导管处或其内的三级过滤器。
一级过滤器、二级过滤器和三级过滤器中的任何一个、多个或全部可以表示为“过滤器”。
每个或任何过滤器包括的结构可以阻碍尺寸高于过滤器阈值的颗粒通过。过滤器阈值可以例如是第一流体接头和第二流体接头中最小者的体积和/或流体导管网络的最小直径或横截面面积。过滤器可以提供小于过滤器阈值的流线/导管网络。过滤器可以例如由多个柱提供。
每个或任何过滤器可以设置为多个柱的多个行，其中所述柱的高度等于柱处的导管深度，直径介于5与16μm之间，并且节距(即每个柱的中心之间的距离)为15到100μm。柱可以是圆柱体的形式，即，在整个高度上具有恒定的直径，或者朝着导管的顶部逐渐变细，即，与柱的顶部处的直径相比，柱的底部处的直径更大。柱式过滤器的优点在于可以捕获多种不同大小的颗粒，同时将导管阻力的影响降至最低。
每个或任何过滤器可以包括微流体领域中已知的堰。由此可以降低包括过滤器的区域中的导管的高度，并且由此阻断任何大于在堰位置处的导管高度的颗粒进入乳化单元的剩余部件。
第一传递导管部件的延伸可以为至少200μm，如至少500μm、如至少1mm。第一传递导管部件的延伸可以为至多3mm。
第一传递导管部件的延伸可以等于或小于传递导管的长度。
第一传递导管部件的期望延伸可以是如下文所解释的多个方面的折衷。
导管越短，阻力越低。可以期望低电阻。第一传递导管部件越长，在键合时就越容易对准，因为可以补偿涂层对准以及下部和上部微流体部件对准的可变性，如基底微流体件和封盖件。此外，如果第一传递导管部件较长，则键合可能会更强。
因此，第一传递导管的期望长度可以被选择为不同的并且可能冲突的要求之间的折衷。
深度和/或宽度和/或横截面面积可以沿着流体导管网络的一个或多个部件变化。传递导管可以例如在第一传递导管部件与第二流体接头之间具有较宽的部分。这可能是为了在芯片的一些区域中降低阻力和/或增加流速。
传递导管的横截面的最大面积可以比传递导管的横截面的最小面积小10倍，如小5倍或小2倍。如果传递导管相较于第一流体接头与传递导管之间的开口太大，则液滴会松散对准并且可能不会以相等的间隔或相等的间距到达第二接头处，这可能导致非均质的油壳厚度和/或液滴大小。每个流体导管网络的深度在整个乳化区段可以是相同的。这可以促进例如模具的生产、蚀刻和/或其它生产乳化区段的方式。流体导管网络的深度可以变化。这可以例如是为了降低微流体区段的部件中的阻力。一级供应导管的最窄区段的横截面面积可以为10-5000μm2，如50-500μm2、如150-300μm2。
导管的狭窄区段可以是圆柱形的，或者其可以是喷嘴的形式。一级供应导管可以被限定为终止于样品与来自二级供应导管的油流体接触的地方。
二级供应导管的最窄区段的横截面面积可以为10-5000μm2，如50-500μm2、如150-300μm2。二级供应导管，如包括第一二级供应导管和第二二级供应导管的二级供应导管，可以被限定为终止于油与来自一级供应导管的样品流体接触的地方。在芯片中的任何位置处的导管的平均宽度与平均深度的纵横比可以小于5:1，如小于3:1、如小于2:1。可以通过提供比深度更宽的导管来促进生产。
三级供应导管的最窄区段的横截面面积可以为10-5000μm2，如50-500μm2、如150-300μm2。三级供应导管，如包含第一三级供应导管和第二三级供应导管的三级供应导管，可以被限定为终止于缓冲液与来自传递导管的载体相(例如，油)流体接触的地方。
传递导管的最窄区段的横截面面积可以为10-5000μm2，如50-500μm2、如150-300μm2。
收集导管的最窄区段的横截面面积可以比一级供应导管的最窄区段的横截面面积大5-80％，如大10-50％、如大15-30％。收集导管的最窄区段的横截面面积可以为10-5000μm2，如50-1000μm2、如200-400μm2。这可以促进产生的液滴具有10到25μm的内径和18到30μm的外径，这可以有助于使用被设计成用于细菌或人细胞的标准设备进行液滴的后续处理、定量、处理或分析。内径可以理解为内液滴的直径，例如第一流体(例如，样品)的直径。外径可以是第二流体(例如，油)的壳的外径。
本系统产生的大小相对小的液滴可以促进使用被设计成与细胞一起使用的仪器进行分析、定量和处理。如果DE液滴即例如油层和水性内相的组合足够小，如小于40μm或小于25μm，则可以使用为细菌或哺乳动物细胞开发的设备，如流式细胞仪和细胞分选仪，来分析和处理双乳液液滴的集合。
第一传递导管的横截面面积可以影响阻力。横截面面积越小，阻力可能越高。
任何供应导管的横截面面积可以具有大于对应的过滤器的任何开口或平均开口的最小横截面面积，也表示过滤器额定值或过滤器大小。这可能是为了减轻过滤器中的颗粒对导管的阻断。
可以期望供应导管与对应的流体接头之间的开口，如第一流体接头与二级供应导管之间的开口，具有指定的横截面面积范围或值。此外，可以期望供应导管在其通向相应流体接头的相邻部件处的横截面面积与通向相应流体接头的开口的横截面面积相同。此类相邻部件可以例如是至少50μm。然而，为了促进相应导管中的整体较低阻力，相应供应导管的剩余部件或至少其主要部件可以具有更大的横截面面积。
传递导管的横截面面积可以小于供应导管的横截面面积。传递导管的大横截面面积可能干扰导管内的液滴的周期性流动。传递导管可以没有任何区段，其中横截面面积比第一传递开口的横截面面积大两倍。
收集导管的横截面面积可以大于第二传递开口的横截面面积。这可能是为了降低导管中的阻力。
第一收集导管部件可以包括从第二流体接头的中心到距第一流体接头的中心250μm的区域或在流体流动的预期方向上距第一流体接头中心25μm到75μm的至少区域，所述区域对应于发生液滴形成的区域。
第一流体接头与第二流体接头之间的距离可以对应于传递导管的长度，可以是至少200μm，如至少500μm、1000μm或1500μm。更长的距离可以促进微流体装置的大规模生产。可以预期涂层的放置和例如基底微流体件和封盖件的放置/对准的变化。为了促进第一传递导管部件和第一收集导管部件具有正确的表面性质，可以期望在两个接头之间具有足够的距离。第一接头与第二接头之间的距离较大可以降低与二级供应导管、三级供应导管和传递导管相邻的基底微流体件与封盖件之间的不充分键合/附接的风险，这可以是关键键合区域。
根据本发明的试剂盒可以包含足以产生双乳液液滴的水性液体、试剂、缓冲液、必需的油、盒、芯片、垫圈和使用具有仪器的试剂盒组件的说明。适于液滴的内部水相的水性液体可以包含PCR试剂，如dNTP、一种或多种聚合酶和盐。适于外载体相的水性液体可以具有与适于液滴的内部水相的水性液体基本上相同的渗透压。水性液体可以包含乳液稳定剂，如聚醚化合物和助乳化剂。水性液体可以另外包括增稠剂。
如果根据本发明系统产生的液滴的载体相是水性的，即由三级供应容器提供的流体是水性的，则可以促进使用被设计成用于与细胞(如细菌或哺乳动物细胞)一起使用的标准仪器进行分析和处理。
样品缓冲液可以表示为第一流体。第一流体可以包括样品缓冲液。油可以表示为第二流体。第二流体可以包括油。可以被称为缓冲液的连续相缓冲液可以表示为第三流体。第三流体可以包括缓冲液。
酶可以提供在样品缓冲液中或与样品缓冲液分离。单独提供的优点可以是酶可以在不同条件下储存，如高甘油浓度，这可以增加稳定性。提供样品缓冲液的优点可以是通过简化移液步骤和降低错误风险来促进使用。
核苷酸可以提供在样品缓冲液中或与样品缓冲液分离。单独提供的优点可以是dNTP可以在不同条件下储存，如在高浓度下，这可以增加稳定性。提供样品缓冲液的优点可以是通过简化移液步骤和降低错误风险来促进使用。
样品缓冲液可以与连续相缓冲液具有基本上相同的渗透压和/或包括基本上相同的离子浓度。提供此类特征可以是有利的，因为样品的组分的浓度否则可能由于通过油膜的渗透而改变。样品或缓冲液组分的浓度的变化可能导致后续步骤中在液滴中进行的反应的效率降低。由于渗透作用引起的液滴溶胀可能导致液滴变得太大而无法在例如细胞分选仪中进行处理。样品缓冲液的实例可以包括离子，如Na+、Ka+、Ca++、Mg++、NH4+、SO4--和Cl-，缓冲化合物，如Tris-HCl、甘油、Tween、核苷酸和酶。对应的连续相缓冲液可以包括与样品缓冲液基本上相同浓度的Ka+、Ca++、Mg++和Cl-、甘油和缓冲化合物(如，Tris-HCl)，但可能不包含核苷酸或酶，因为反应发生在液滴内。
合适的样品缓冲液的实例是包括10mM Tris-HCl、57mM Trizma-碱、16mM(NH4)2SO4、0.01％Tween 80、30mM NaCl、2mM MgCl2、3％甘油和25μg/μL BSA的缓冲液。对应的合适的连续相缓冲液的实例是包括20mM Tris-HCl(pH 9)、57mM Trizma-碱、16mM(NH4)2SO4、0.11％Tween 80、30mM NaCl、2mM MgCl2、3％甘油、1％聚乙二醇(PEG)35K和4％Tween 20或由其组成的缓冲液。
合适的样品缓冲液的另一个实例是包括10mM Tris-HCl、57mM Trizma-碱、16mM(NH4)2SO4、0.01％Tween 80、30mM NaCl、2mM MgCl2、3％甘油和25μg/μL BSA、0.2mM dNTP、0.2μL引物和2单位Taq DNA聚合酶或由其组成的缓冲液。对应的合适的连续相缓冲液的实例是包括20mM Tris-HCl(pH 9)、57mM Trizma-碱、16mM(NH4)2SO4、0.11％Tween 80、30mMNaCl、3％甘油、1％PEG 35K和4％Tween 20或由其组成的缓冲液。
可以提供两倍浓缩、10倍浓缩或其它浓度的缓冲液。在使用期间，然后可以通过稀释浓缩缓冲液以达到期望浓度来提供缓冲液，如上述实例中的浓度，然后再装载到微流体装置的相应容器中。
用于提供双乳液液滴的方法可以包括使用根据本发明的微流体装置。
用于提供双乳液液滴的方法可以包括使用根据本发明的微流体装置。所述方法可以包括：向第一组容器的所述二级供应容器提供第一流体；可能随后向所述第一组容器的所述供应容器提供第二流体；所述供应容器(如二级供应容器)与对应的乳化单元的二级供应导管流体连通；向所述第一组容器的所述三级供应容器提供第三流体；以及在所述第一组容器的相应供应容器中的每个供应容器与所述第一组容器的所述收集容器之间提供单独的压力差，使得所述第一组容器的单独供应容器中的每个供应容器内的压力高于所述第一组容器的所述收集容器内的压力。
用于提供双乳液液滴的方法可以包括：通过以下将第一流体的一级流从二级供应容器提供到第一流体接头：一级供应入口、一级供应导管和一级供应开口；以及通过以下将第二流体的二级流从与对应的乳化单元的二级供应入口流体连通的所述多个供应容器中的一个供应容器提供到第一流体接头：二级供应入口、二级供应导管和二级供应开口；其中一级流和二级流通过以下将第一流体和第二流体的传递流从第一流体接头提供到第二流体接头：第一传递开口、传递导管和第二传递开口。
用于提供双乳液液滴的方法可以包括：通过以下将第三流体的三级流从三级供应容器提供到第二流体接头：三级供应入口、三级供应导管和三级供应开口；其中三级流和传递流通过以下向收集容器提供第一流体、第二流体和三级流体的收集流：收集开口、收集导管和收集出口。
用于制造根据本发明的微流体装置的方法可以包括：改变乳化区段的两个部件中的每个部件的一部分的表面性质；并且通过热键合和/或夹紧将乳化区段的所述两个部件接合起来。第一部件可以是基底微流体件，并且第二部件是乳化区段的封盖件。所述方法可以包括：一体式地制造第一部件；部分地涂覆第一部件和第二部件的对应于第一传递导管部件或第一收集导管部件的区域；并接合所述两个部件。
乳化区段的表面改性可能是必要的，以实现导管壁上的特定表面性质。表面改性可以防止如酶、核苷酸或离子等蛋白质吸附到导管壁上或有助于控制疏水性液体或亲水性液体的流动。
可以在两个步骤中实现双乳液液滴的提供。可以在第一流体接头处产生油包水液滴，需要在第一流体接头之后的区域/导管中具有疏水表面。可以在第二流体接头处形成水包油液滴，其中油部分可以含有水，需要在第二流体接头之后的区域/导管中在此点处具有亲水表面。因此，可能需要对导管表面进行空间控制的改性。可替代地，可以在不同区域使用不同的材料，使得材料的固有性质在流体导管网络的所有位置处提供所需的表面性质。
不同的技术可以用于在流体导管网络的局部部件上进行表面改性。选择的方法可能取决于表面改性所需的稳定性、要改性的材料、表面改性与所用化学品的相容性以及进行表面改性时微芯片的配置。可以期望改性导管的整个圆周，例如，所有四个壁。选择表面改性方法的一个重要标准可以是对材料的影响，因为表面改性方法不应损坏材料或增加其粗糙度。
聚合物材料通常是疏水的，这可以定义为接触角大于90°。存在将表面从疏水性改变为亲水性的不同技术，如化学品(例如，聚合物)沉积到表面上或表面本身的改性，例如通过暴露于等离子体。
导管的表面可以暴露于等离子体，例如，氧气或空气等离子体持续适当的时间量，例如，1分钟、2分钟、5分钟、10分钟或更长时间。活性物质/自由基将与表面接触，并且由此使表面变得亲水。表面上的开放活性位点可以用于接枝另外的分子。
此工艺的缺点可能是表面会随时间推移恢复到其固有的疏水性质。这意味着经过处理的装置可能需要在表面改性后尽快使用。
疏水表面可以可替代地或另外地暴露于紫外光持续合适的时间量以获得亲水表面。例如，Subedi,D.P.；Tyata,R.B:；Rimal,D.；紫外处理对聚碳酸酯润湿性的影响(Effectof UV-treatment on the wettability of polycarbonate).《加德满都大学科学、工程和技术杂志(Kathmandu University Journal of science,engineering andtechnology)》,第5卷,第II期,2009,第37-41页，已经表明用紫外光处理聚碳酸酯25分钟，并且获得从82°减小到67°的接触角。
为了实现更稳定的表面改性，即持续延长的时间段的表面改性，由此提供改进的，即更长的装置货架期，可以期望将分子永久附着在表面上，所述附着会使表面亲水。
聚合物的紫外接枝可以涉及若干个步骤，例如，首先将光引发剂(如二苯甲酮)沉积到表面上，并且然后添加涂层聚合物。然后可以用紫外光照射，其中聚合物与表面共价结合(Kjaer Unmack Larsen,E.和N.B.Larsen(2013).“使微量分析系统中的药物、蛋白质和DNA吸附最小化的一步聚合物表面改性(One-step polymer surface modification forminimizing drug,protein,and DNA adsorption in microanalytical systems)”.《芯片实验室》13(4):669-675.)。
在一些实例中，化学品的紫外接枝可以与表面预处理相组合，例如，与等离子体氧化相组合。
薄膜可以使用物理气相沉积(PVD)沉积到衬底上，例如，如https:// www.memsnet.org/mems/processes/deposition.html中所描述的。在此技术中，要沉积的材料可以从靶标释放并被引导到衬底上以进行涂覆。溅射和蒸发是从靶标上释放材料的两种技术。
溅射优于蒸发的优点可以是材料可以在低温下从靶标上释放。在溅射中，靶标和衬底被放置在真空室中。可以在两个电极之间感应出等离子体。这使气体电离。除了衬底之外，靶标材料可以通过气体的电离的离子以蒸气形式释放并沉积在腔室的所有表面上。
溅射可以用于将氧化铬薄膜沉积到聚合物上，使其表面亲水。
与PVD相比，由于不同源气体之间发生的化学反应，薄膜是通过化学气相沉积(CVD)沉积的。然后产物可以沉积到腔室的所有壁以及衬底上。不同的技术可用于CVD。例如，等离子体增强CVD(PECVD)使用等离子体在化学反应之前使气体分子电离。PECVD使用比其它CVD技术更低的温度，这在涂覆不耐高温的衬底时具有主要优势。PECVD广泛用于半导体应用中的薄膜沉积。除了其它之外，可以沉积的材料包含二氧化硅(SiO2)和氮化硅(SixNy)。等离子体增强化学气相沉积(PECVD)描述于例如http://www.plasma-therm.com/ pecvd.html中。
可以使用旋涂将液体涂层沉积到平坦表面上。在旋涂中，液体材料可以放置在衬底的中间。在旋转期间，液体涂层均匀地散布在衬底的整个表面上。不同的参数如转速或时间决定了沉积膜的厚度。
此技术通常用于例如将光刻胶沉积到晶片上。
又另一种将涂层沉积到衬底上的技术是通过喷涂，其中可以将包括小液滴的液体材料的流引导到衬底上。当喷涂到包括打开导管的衬底上时，可以在添加导管的封盖件或顶盖之前使液体涂层干燥。如果准确施加，将液体涂层材料喷涂和干燥到衬底上可以避免衬底的掩模，并且工艺对于大规模生产而言可能更具成本效益。
电晕处理，例如，如http://www.vetaphone.com/technology/corona-treatment/中所描述的，是一种可以在电极的尖端处产生等离子体的技术。此等离子体使衬底的表面处的聚合物链改性，由此增加了表面能，并且因此提高了材料的润湿性。
无需另外的处理，衬底将恢复其固有性质。
另一种使聚合物表面亲水的技术是紫外/臭氧处理。此技术通常用于清洁有机残留物的表面。在紫外/臭氧处理下，表面被紫外光和原子氧光氧化，并且表面分子被改性(A.Evren
Kirill Efimenko,Jan Genzer,紫外线/臭氧处理对聚(二甲基硅氧烷)和聚(乙烯基甲基硅氧烷)网络的表面和综合性质的影响(Effect of ultraviolet/ozonetreatment on the surface and bulk properties of poly(dimethyl siloxane)andpoly(vinylmethyl siloxane)networks),在《聚合物(Polymer)》中,第55卷,第14期2014,第3107-3119页)。与如等离子体处理等其它处理相比，紫外/臭氧处理对表面造成的损害更小。
微流体芯片可以由玻璃制成。玻璃表面是亲水性的，并且水会在表面扩散。对于本发明，在由玻璃制成的微流体导管的情况下，第一传递导管部件或第一收集导管部件处的表面必须从亲水改性为疏水。玻璃表面可以例如用硅烷改性以获得表面的永久改性。如https://www.pcimag.com/ext/resources/PCI/Home/Files/PDFs/Virtual_Supplier_ Brochures/Gelest_Additives.pdf中所描述的，存在可以产生疏水性的不同类型的硅烷。
可以在将包括基底微流体件的衬底与包括封盖件的衬底组装之前，实现改性预定区域处的流体导管网络的表面性质，例如从疏水改性到亲水。
物理掩模，如金属或玻璃板、聚合物片或任何合适的材料可以用于保护不应暴露于涂层/表面改性处理的区域。掩模可以以任何合适的方式附接到表面/使其与表面接触，如是硬或软接触掩模。掩模可以是可以使用仅一次的任何材料，例如，在掩模从表面去除时损坏/毁坏的情况下，或重复使用多次。
此策略可以用于涉及以气体形式沉积的涂层或物理处理(如紫外暴露)或通过溅射或喷射沉积到表面上的液体涂层的方法。
在去除掩模之后，可以获得部分图案化的导管。
为了使流体导管的所有壁改性，如四个壁，可能需要处理封盖件和基底微流体件两者。可能需要准确对准以确保所有四个导管壁的疏水/亲水过渡将发生在相同位置处。在第一传递导管部件/第一收集导管部件的端部处，即在预期的流动方向上，准确对准可以不是必需的。
此策略的优点可能是可以同时处理大量装置。此外，可以分析沉积的涂层材料，例如，厚度测量、在涂层工艺之后的涂层均匀性。
如果流体导管网络是通过将封盖件定位在基底微流体件的分叉凹部上而形成的，即，处于封闭配置，则任何液体涂层都可以非常准确地沉积在导管中，并将润湿流体导管网络的所有四个壁。
为了实现空间控制的改性，可以使用惰性流体来使用流动限制，即，不会与液体涂层流体混合或相互作用的流体。
液体涂层材料可以通过三级供应导管引入，而流体导管网络的其余部分可以使用惰性液体或空气(如水或油)的流动限制而受保护免于暴露于涂层材料。当在导管中流动时，涂层可以沉积在流体导管网络的所有壁上。此技术可能需要精确的流量控制并且不能测量沉积层的厚度。
在一些实例中，可以通过阻断气体处理到达流体导管网络的一些区域来实现空间图案化。例如，对于流体导管网络的封闭部件，等离子体氧化可能受到扩散的限制。因此，如果在流体导管网络的一些区域中扩散可能受到限制，则与其它区域相比，等离子体在一些区域中会更密集。因此，一些区域将被改性，而其它区域将不会受到等离子体的影响。
限制扩散到用于等离子体氧化的封闭导管的一些区域可以通过不同的方式完成，如阻断区域附近的入口以进行保护或将长导管连接到区域附近的入口以进行保护，由此增加导管的阻力，这将防止等离子体进入微芯片的那些区域，或通过任何其它方法完成。
此工艺可能需要对等离子体进行准确的空间控制，并在疏水与亲水区域之间产生逐渐过渡。此外，此处理可能随时间推移而不稳定，因为经处理的区域会在数小时内恢复其固有疏水性，这取决于所使用的聚合物材料。
盒的微流体区段可以在至少第一传递导管部件或第一收集导管部件中部分地涂覆。
第一传递导管部件可以指在流体流动的方向上紧跟在第一流体接头之后的区域，在所述区域可以发生在油载体流体中形成水性液滴。第一传递导管部件可以包括从第一流体接头的体积中心到第二流体接头的中心的区域或在流体流动的方向上距第一流体接头的中心25μm到75μm的至少区域。
第一收集导管部件指在流体流动的方向上紧跟在第二流体接头之后的区域，在所述区域中可以发生由水性载体流体中的油壳包围的双乳液水性液滴的形成。第一收集导管部件可以包括从第二流体接头的体积中心到距第二流体接头的中心250μm的区域或在流体流动的方向上距第一流体接头的中心25μm到75μm的至少区域。
第一传递导管部件可以是疏水的，其中测量的与水的接触角为至少70°，如80°或90°。如果第一传递导管部件由疏水材料(如聚合物)生产，则第一传递导管部件可以是未涂覆的。第一传递导管部件可以以处理后的接触角为至少70°，如80°或90°的方式进行处理。
第一收集导管部件可以是亲水的，其中测量的与水的接触角不超过40°，如不超过30°或20°。如果第一传递导管部件由亲水性材料(如玻璃)生产，则第一传递导管部件可以是未涂覆的，即可以以处理后的接触角不大于40°，如不超过30°或20°的方式处理第一传递导管部件。
流体盒可以在所有部件中由聚合物制成或者是不同材料之间的混合体，如不同聚合物的混合体或聚合物-玻璃混合体。如果使用聚合物-玻璃混合体，则基底容器结构件可以由聚合物制成，而微流体装置可以由玻璃制成。
微流体盒可以由三个或更多个单独的部件制造，所述部件随后组装成盒。单独的部件可以包含基底容器结构件、微流体结构和封盖件。可以使用热键合、热堆叠或类似技术来执行部件的组装。弹性体可以包覆模制到基底容器结构件、微流体结构或两者上，以确保仪器与盒之间以及微流体结构与基底容器结构件之间的压力紧密密封。
基底容器结构件可以使用注射模制制成。对于注射模制，可以通过在一个或多个例如金属块中机加工基底容器结构件的负形来产生模具。聚合物可以熔化并流入到模具中。在冷却之后，聚合物将保持模具的形状并从模具中弹出以供使用。模具可以重复使用以用于大量部件。对于注塑模制，取决于与所用化学品的相容性，可以使用不同的热塑性塑料，如聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)或环烯烃共聚物(COC)或环烯烃聚合物。
可以使用3D打印技术提供基底容器结构件。各种3D打印技术可用，如立体光刻或熔丝打印。材料层相互沉积并固化到彼此上，从而形成物体。基底容器结构件可以3D打印到微流体区段上。
微流体装置的制造可以通过不同的微制造方法来实现，这取决于要生产的体积、选择的材料以及所需的分辨率/最小的图案/产生特征。
对于小体积，可以使用软光刻和/或激光烧蚀。例如，PDMS的软光刻可以可替代地或另外地用于制造微流体装置的两个衬底。PDMS混合物可以倒在含有微结构负形的模具上。在固化之后，PDMS部件和模具分离。
高精确度微细加工可替代地或另外地用于在聚合物衬底中产生微结构。然而，通常微结构的大小不能低于50μm，并且此技术可能耗时。
对于大批量生产，经常使用复制方法，包含热压印、注射模制等或LIGA(德语缩写：lithographie(光刻)、Galvanoformung(电镀)、Abformung(模制))。这些方法涉及制造模具，所述模具容纳结构的负形，如分叉凹部和衬底上可能的任何另外的特征，例如，用于流体连接的孔、对准特征等。
模具可以使用不同的技术生产，如高精确度微细加工、放电加工(EDM)或光刻。
光刻可以是制造模具的第一步，然后是电镀，如此处所描述的。硅衬底可以涂覆有光刻胶的层，然后可以通过铬掩模将其暴露在紫外光下，以产生分叉凹部的正形。然后可以通过电镀将镍沉积到光刻胶上。然后可以化学溶解硅晶片，例如，使用KOH。模具插入件可以被分割并插入到显微注射模制工具中，这形成含有分叉凹部的负形的空腔。
在模具制造之后，聚合物可以熔化并在模具的微腔中流动。当聚合物冷却时，其保持模具的形状。需要优化如填充压力和/或温度等关键参数，以实现模具的良好复制以及从模具中正确脱模/去除微结构部件。
含有导管的聚合物衬底和聚合物封盖件衬底的组装可以是必要的以产生封闭且液密的导管。衬底的组装或导管的封闭可以使用各种技术不可逆地完成，例如，通过热键合超声或激光焊接、层压。在热键合中，聚合物衬底被加热到略低于玻璃化转变温度，并且可以施加高压以组装两个衬底。可能必须优化温度、时间和压力参数，以便微结构不会被工艺损坏。对于层压，可以将具有粘合表面(例如，压敏粘合剂)的薄层压件(例如，30μm到400μm厚)放置在导管的部件之上。可以使用例如辊在整个表面上均匀地施加压力以密封层压件。
另一种不可逆封闭导管的方法可以用于由PDMS制成的微结构。PDMS部件可以与平坦的PDMS部件或玻璃衬底组装在一起。在使用溶剂(例如，乙醇和/或异丙醇)清洁这些部件之后，可以将部件暴露于氧等离子体持续1分钟。然后使两个表面接触以形成不可逆的键合。
微流体装置的一个或多个部件，如包含基底微流体件的部件，可以由玻璃制成。在这种情况下，流体导管网络可以使用光刻和各向异性蚀刻制成。入口孔可以使用喷砂/喷粉制成。
与由聚合物制成的微芯片类似，玻璃微芯片需要封闭以产生液密导管。
玻璃衬底的组装可以例如通过阳极键合来完成。
乳化区段可以包括第一传递导管部件和第一收集导管部件。第一传递导管部件是指在流体流动的方向上紧跟在第一流体接头之后的区域，在所述区域可以发生在油载体流体中形成水性液滴。第一传递导管部件可以包括从第一流体接头的中心到第二流体接头的中心的区域或在流体流动的方向上距第一流体接头的中心25μm到75μm的至少区域。
第一收集导管部件指在流体流动的方向上紧跟在第二流体接头之后的区域，在所述区域中发生由水性载体流体中的油壳包围的双乳液水性液滴的形成。第一收集导管部件可以包括从第二流体接头的中心到距第二流体接头的中心250μm的区域或在流体流动的方向上距第一流体接头的中心25μm到75μm的至少区域。
本发明的一个目的可以是促进微流体装置的生产。
贯穿本公开，如以下中的任一个的术语：上/下、上部/下部、顶部/底部和上侧/下侧可以与微流体装置在其预期使用期间，即在处理流体以用于提供乳液液滴期间的取向有关。类似的可能适用于如高度/宽度/长度和水平面之类的术语。高度和深度可以互换使用。此外，倾斜表面可以指相对于水平面的倾斜度。
然而，无论何时提及由平坦表面部件中的凹部提供并且例如由另一平坦表面部件封盖的导管或另一流体/微流体结构，例如，如图23中所展示的，术语底部可以指凹部的最下部部件，并且术语顶部可以指提供相应导管或另一结构的封盖件的另一表面部件。
每当材料被定义为“相同”时，可以将其理解为基本上相同。例如，对于如顶部件和底部件等各个件，即使其中的一个、多个或全部施加有涂层，所述涂层可以不同于两个件的任何材料，也可以被称为具有相同材料。
术语“基底材料”可以例如是指衬底，其可以被涂覆或可以不被涂覆，例如，涂覆在其表面的一部件上。
任何导管部件的直径可以理解为伪直径(Dp)。伪直径可以基于相应部件处的横截面面积(Acs)。如果相应部件在相应部件的整个延伸范围内不具有相同的横截面面积，则可以使用平均横截面面积。伪直径可以基于相应横截面面积定义如下：
Dp＝2√(Acs/π)。
贯穿本公开，术语第一、第二和第三，以及术语一级、二级、三级及其任何组合不一定指示相应事件、步骤或特征的任何定时和/或优先级。因此，一个事件(如第一事件)可以在另一个事件(如第二事件)之前、期间或之后发生，或者所述一个事件可以在另一个事件之前、期间和之后的任何组合时发生。
贯穿本公开，除非另有明确说明，只要范围被定义为介于第一值与第二值之间，则第一值和第二值被视为范围的一部分。
孔口可以理解为通道，如流体通道。
至少第一传递导管部件和/或第一收集导管部件和/或整个“微流体部件”的高度(或深度)与宽度之比的值可以为至少0.7和/或至多1.4，如至少0.8和至多1.2、如至少0.9和至多1.1、如约0.9。这可能是为了促进生产。如果比率远高于1，例如，高于1.4，生产可能会变得困难。例如，对于注射模制，如果比率超出期望范围，则可能难以将模具和由模具成型的物质分离。例如，对于研磨，如果在期望范围之外，则可能难以提供具有期望强度与长度比的研磨装置，例如，钻子。因为形成导管的凹部的覆盖部件“下垂”的风险，因此可以期望比率不低于1太多，如低于0.7，否则可能降低导管部件的高度或可能完全或部分阻断导管，因为这些影响可能会在较低的高度与宽度之比下增加。
导管可以被称为通道。流体导管网络的任何导管和/或任何部件都可以根据四个侧面来定义：底部部件、顶部部件和两个侧壁。
除非另有说明，提及导管或其一部件对水的亲和力可以指平均值，例如，相对于圆周的相应部件所具有的圆周的加权百分比，例如对于四个侧面的每一个。
流体导管网络的导管的凹部的侧壁可以相对于竖直方向倾斜至少1度，如至少2度、如3-4度，并且使得凹部的底部比凹部的顶部更窄。侧壁，例如等长的侧壁，相对于任一平行底边的法线的锥度可以为至少1度和/或至多20度。
微流体装置可以一体式提供，例如通过3D打印。然而，就现有技术的现状而言，此类生产方法可能不具有成本效益并且可能耗时。
因此，本发明的一个目的可以是促进生产，例如通过提供通过键合在一起形成微流体装置的多个组件。
微流体装置可以包括键合在一起的多个组件。所述多个组件可以包含第一组件和第二组件。第一组件和第二组件可以在其之间形成流体导管网络，例如，通过使两个组件中的一个组件中的分叉凹部被另一个组件的平坦表面封盖。第一组件和第二组件可以键合在一起。
例如当键合在一起时，如果被连接到，或者如果被配置成用于连接到形成所述多个组件的部件并且包括至少二级供应容器和可能的三级供应容器(如果提供的话)的第三组件，则第一组件和第二组件可以被称为“基底微流体件”或“微流体结构”。在此类设置中，第三组件可以被称为“基底容器结构件”或“容器结构件”。
包括至少二级供应容器的组件可以表示为“基底容器结构件”。
在任何情况下，形成所述多个组件的组件，如第一组件、第二组件和例如第三组件，可以在组装时以及当微流体装置在预期使用期间具有预期取向时根据其竖直顺序被提及。因此，所述多个组件可以包括顶部组件、底部组件和可能的中间组件。第一组件和第二组件可以包括底部和中间组件，或者反之亦然。第一组件和第二组件可以包括顶部和中间组件，或者反之亦然。
所述多个组件可以由相同的材料提供。
覆盖形成流体导管网络的凹部的组件可以表示为覆盖层/件或封盖层/件。
可以使用术语“件”代替“组件”，或者反之亦然。
组件/件的顶侧和底侧在组装时以及当微流体装置在预期使用期间具有预期取向时可以根据其竖直取向被提及。
中间组件可以表示为“通孔件”，例如，如果包括多个通孔，所述多个通孔将顶部组件的相应容器连接到设置在通孔件与底部件之间的相应微流体结构。
微流体装置可以包括固定连接到彼此的至少两个件，包括基底容器结构件和底部件，使得每组容器固定连接到各自对应的微流体单元，其中容器区段由基底容器结构件提供，并且其中微流体区段由至少两个件中的至少两个件提供。
“微流体结构”的凹部可以设置在底部件的顶侧中，例如，其中基底容器结构部件的底侧充当盖子。
“微流体结构”的凹部可以设置在基底容器结构件的底侧中，例如，其中底部件的顶侧充当下面的盖子，其中基底容器结构件可以包括用于每个微流体单元的分叉凹部。
形成微流体区段的所述至少两个件可以由不同的材料提供，例如具有凹部的一个件和提供凹部的盖子的一个件，由此形成导管。为了键合所述两个件，可以利用粘合剂。
微流体装置可以包括至少三个件，所述至少三个件包括通孔件，例如，除了基底容器结构件和底部件之外。“微流体结构”的凹部可以设置在通孔件的底侧中，例如，其中底部件的顶侧充当下面的盖子。可替代地，“微流体结构”的凹部可以设置在底部件的顶侧中，例如，其中通孔件充当上面的盖子。
第一组件和第二组件可以键合，例如，热键合、化学键合或热化学键合。随后，容器结构可以键合到其上，例如，通过激光焊接，例如，穿过容器的底部。作为激光焊接的替代方案，可以使用粘合剂将容器结构件与在装置使用期间旨在位于容器结构件下方的结构连接。
本发明可以包括使用激光焊接来连接两个件，所述两个件可以是例如基底容器结构件和紧接在其下面的件，例如，通孔件或底部件。
当使用激光焊接连接两个件时，所述两个件之一可以包括激光吸收添加剂，例如，黑色或蓝色颜料，而其它件可以允许相应的激光穿过而不会被吸收或被吸收得相当少，例如，是透明的。两种材料之一的吸光度可以例如比另一种材料的吸光度高至少10倍，如高至少20倍。
例如，激光焊接可以通过基底容器结构件进行，其中基底容器结构件可以是透明的，而下面的多个件或一个件，例如中间件和/或底部件，可以含有吸收激光的添加剂，例如黑色或蓝色颜料。可替代地：其可以从微流体侧连接。在那种情况下，容器结构将必须含有吸收激光的添加剂，例如，黑色或蓝色颜料，并且包含通孔件的整个微流体部件将是透明的以允许激光通过。
当使用激光焊接时，可能要求要焊接的件的材料必须相同，例如，忽略所述一个件中的激光吸收添加剂，其在另一个件中可能不提供，和/或忽略例如设置在第一传递导管部件或第一收集导管部件处的涂层。
基底容器结构的高度可以介于3mm与20mm之间。不含井的部件的高度可以为0.5mm到3mm。
封盖层的厚度可以为：0.1到3mm。
包括微流体部件的凹部的组件的厚度可以为0.3到3mm。
一级孔口可以被配置成用于容纳移液管尖端的远端区。一级孔口可以被配置成用于当远端区由一级孔口容纳并压靠在一级孔口上时与移液管尖端形成密封。
移液管尖端可以理解为一次性塑料装置，用于传输5-200μl的测量体积的液体。移液管尖端具有两个开口：设置在移液管尖端的近端处的第一开口，以及设置在移液管尖端的远侧且通常较薄的端部处的第二开口。第一开口可以被设计成配合到移液管上，并且可以具有5-10mm的内径。第二开口可以用于液体传输并且可以例如具有范围为0.5mm到3.0mm的外径。移液管尖端从第一开口到第二开口的长度可以例如为3-10cm。
一级孔口和/或一级孔口的表面切线可以是圆锥形的并且可以在远离二级供应空腔的方向上逐渐变细。
一级孔口或一级孔口的一个或多个表面部件可以形成一个或多个圆锥形表面部件，其可以在远离二级供应空腔的方向上逐渐变细，参见例如图17a。
一级孔口或一级孔口的一个或多个表面部件可以形成一个或多个环形表面部件，如一个或多个环形圆环面表面部件。
一级孔口可以从与二级供应空腔接界的第一一级周界延伸到至少第二一级周界。第一一级周界可以被配置成使得移液管尖端的远端能够穿过。第二一级周界可以是圆形的。第二一级周界可以被配置成当移液管尖端的远端区压靠在第二一级周界上时固持移液管尖端的远端区并与其形成密封。第一一级周界的最小直径可以大于第二一级周界的直径。第一一级周界的最小直径可以比第二一级周界的直径大不到50％。
从第一一级周界开始，一级孔口可以朝着第二一级孔口逐渐变窄。
从第一一级周界到第二一级周界的距离可以小于10mm，如小于3mm。
第一一级周界可以由与二级供应空腔接界的一级孔口的横截面限定。
第一一级周界的最小直径可以介于9mm与0.5mm之间，如介于5mm与1.7mm之间或如介于0.6mm与1.2mm之间。第二一级周界的直径可以介于0.10mm与3.0mm之间，如介于0.13mm与1.9mm之间。
为了促进移液管尖端的远端容易地插入到二级供应容器的一级孔口中，可以期望一级孔口的第一一级周界的最小直径可以大于移液管尖端的远端的外径。第一一级周界可以是圆形的，或者另一合适的形状，这不阻碍移液管尖端的远端的插入。
为了促进提供二级供应容器的一级孔口与移液管尖端之间的密封，当其远端区由一级孔口容纳并压靠在所述一级孔口上和/或用于固持移液管尖端时，可以期望一级孔口的第二一级周界的直径可以小于移液管尖端的远端的外径。
二级供应容器的二级孔口可以从与二级供应空腔接界的第一二级周界延伸到至少第二二级周界。第一二级周界可以被配置成使得移液管尖端的远端能够穿过。第二二级周界可以包括平坦部件并且可以被配置成在移液管尖端压靠在第二二级周界上时阻止移液管尖端的远端进一步移动到二级孔口中而不固持移液管尖端的远端区。
二级孔口和/或二级孔口的表面切线可以是圆锥形的并且可以在远离二级供应空腔的方向上逐渐变细。
二级孔口或二级孔口的一个或多个表面部件可以形成一个或多个圆锥形表面部件，其可以在远离二级供应空腔的方向上逐渐变细。
其中二级孔口与一级孔口在相同的方向上逐渐变细的实施例可以使生产更容易。例如，如果包括二级供应容器的组件通过注射模制生产，则可以是这种情况。
第一二级周界的最短直径可以是至多限定值，如至多0.6mm，或至少限定值，如至少1.2mm。第一二级周界为至多期望值的最短直径的提供可以提供以下优点：如果移液管尖端的远端的直径大于二级孔口的上部部件的最短直径，则不可能意外地将移液管尖端插入二级孔口中。提供第一二级周界的为至少期望值的最短直径的可以提供促进生产的优点。
通过移液管尖端可能无法进入中间室。
所述一个或多个供应容器可以各自包括井和/或可以通过移液管尖端进入。
收集容器可以包括井和/或可以通过移液管尖端进入。
通过移液管尖端进入可以被理解为被配置成在用于顶部装载或顶部去除流体的操作期间容纳移液管尖端。
中间室的延伸可以为至少8mm，如至少15mm，如至少25mm。中间室的宽度可以为：100μm到9mm。中间室的深度可以为：50μm到5mm。中间室的宽度与深度之比可以是0.3到5。对于中间室，宽度乘以长度可以为至少100mm2。
可以期望中间室不会在与预期的流动方向垂直的任何方向上延伸太远。这可以提供以下优点：即当第二流体(例如，油)进入腔室并通过第一流体接头朝着收集室推动第一流体时，第一流体(例如，样品流体)在处理期间不会被卡在腔室的袋中。因此，利用本发明可以实现对第一流体的完整处理。
中间室的体积可以为至少5μL，如至少10μL、如至少15μL、如至少20μL。中间室的体积可以为至多50μL。中间室的体积可以为15μL到35μL。
可以期望中间室的体积高于旨在被处理的第一流体的体积，如高至少10％、如高至少20％。
对中间室在与预期流动方向垂直的任何方向上的延伸的期望限制与期望体积相组合可能导致中间室需要一定的延伸。然而，由于微流体装置的通常大小的限制和/或总体延伸受限的结构的需要，发明人已经找到了解决方案。
因此，中间室可以沿弯曲线延伸。
弯曲线可以包括在相反方向上延伸的至少两个部件或区域，如在相反方向上延伸的至少三个部件。取决于实施例，可以期望在相反方向上延伸的中间室的部件的数量是偶数或奇数的。
根据本发明的中间室可以延伸得比其输入与出口之间的距离更长。
中间室的延伸可以被认为是在预期使用期间沿着预期流动的中心。
中间室可以具有蛇形部件。
二级供应导管可以包括第一二级供应导管和第二二级供应导管。第一二级供应导管和第二二级供应导管可以沿着预期的流动方向从二级供应导管的公共导管部件分支，使得第一二级供应导管和第二二级供应导管中的每一个从不同方向，例如，相反的方向，例如，对应于第一流体接头的相对侧到达第一流体接头。因此，可以促进乳化。这可以表示为“挤压”。
收集容器的底部部件可以具有倾斜表面。收集孔口可以设置在收集容器的最下部部件处。
可以期望第一流体，如水基流体，具有比第二流体低的密度。因此，在处理期间，乳液液滴将终止于收集导管的流体的顶部部件中。因此，可以通过以下来促进液滴的摄取：在乳化工艺结束后首先从容器的底部带走流体，此后收集容器中的残余物包括较低量的经处理的流体，所述流体在收集容器的浓缩容积下具有浓缩数量的乳液(参见图13a中的收集容器334)。
氟化油Novec HFE-7500(3M，美国)的密度为1614kg/m3。氟化油FC-40的密度为1855kg/m3。
收集井的倾斜表面可以由子收集容器凹部提供。这可能是生产的优势，例如，通过注射模制，其中可以通过提供类似厚度的材料来促进生产。
二级供应容器的体积可以为50μL-500μL，如100μL-300μL、如150μL-250μL、如约200μL。
收集容器的体积可以为50μL-500μL，如100μL-350μL、如200μL-300μL、如约250μL。
收集容器可以具有比二级供应容器更大的体积，如二级供应容器和中间容器的至少组合体积。
一级供应导管可以包括从中间室通向第一接头的导管。一级供应导管可以具有从中间室到第一接头的蛇形部件。
一级供应导管的体积可以与二级供应导管的体积至少相同和/或介于0.025与1.3μL之间，如介于0.045与0.85μL之间、如约0,22μL。一级供应导管可以沿弯曲线延伸。弯曲线可以包括在相反方向上延伸的至少两个部件或区域，如在相反方向上延伸的至少三个部件。提供如所描述的一级供应导管可以促进提供导管，所述导管可以延伸得比其输入与出口之间的距离更长。一级供应导管的延伸可以被认为是在预期使用期间沿着预期流动的中心。
第一二级供应导管与第二二级供应导管中的每一个的体积可以介于0.02到1.2μL之间，如介于0.04到0.8μL之间。
二级供应导管的体积可以为0.04到2.4μL，如介于0.08与1.6μL之间、如约0.35μL。
在装置的使用期间，可以期望第二流体在第一流体到达接头之前到达。因此，第一二级供应导管和第二二级供应导管中的每一个的体积可以小于一级供应导管的体积。
收集导管的体积可以为0.01到1μL，如介于0.02与0.6μL之间、如约0,06μL。
流体导管网络的体积可以介于0.06到6μL之间，如介于0.2到3μL之间，如介于0.3到1.5μL之间，如约0,62μL。
限定二级供应容器的壁的形状可以被配置成用于将移液管尖端朝着一级孔口引导。
限定二级供应容器的壁的形状在水平面中可以具有非圆形横截面。
限定二级供应容器的壁的形状可以具有朝着二级供应容器的靠近一级孔口的第一侧面的锥形侧壁。
根据本发明的微流体装置可以包括形成乳化区段和容器区段的多个组件。
所述多个组件可以形成固定连接的单元。
每个组件可以固定地附接到至少一个其它组件。
所述多个组件中的每个组件可以包括至少一个侧面，所述至少一个侧面面向并附接到所述多个组件中的另一个组件的侧面，使得每个组件固定地附接到至少一个其它组件，并且使得所述多个组件形成固定连接的单元。
所述多个组件可以包括固定到彼此并面向彼此的第一组件和第二组件。所述多个组件可以包括第三组件。
每个乳化区段的流体导管网络可以部分地由第一组件以及部分地由第二组件形成。
每组容器的中间室可以部分地由所述多个组件中的一个组件，如第一组件、第二组件和第三组件中的一个组件中的第一凹部形成。此外，每组容器的中间室可以部分地由所述多个组件中的另一个组件，如第一组件、第二组件和第三组件中的另一个组件的第一平坦表面形成。
每组容器的二级供应容器、每组容器的收集容器和每组容器的中间室的第一凹部可以设置在所述多个组件中的同一组件中。
二级供应容器和收集容器可以包括相应顶部开口，所述相应顶部开口面向与中间室的第一凹部相反的方向。
优点：可能更容易在一件/结构中提供所有较大的结构，例如，模具，同时在一个或多个其它件结构中提供较小的结构。
可以包括第一凹部的组件可以包括板状区段，其中可以设置有第一凹部。紧邻凹部的板状区段的厚度可以介于0.5mm与3mm之间。
每组容器的二级供应容器和每组容器的收集容器可以设置在第三组件中。
所述多个组件中的两个组件可以分别表示为：顶部组件(参见图11的顶部组件382)和底部组件(参见图11的底部组件380)。顶部组件可以包括所述多个组件中的任何一个，如第一组件或第二组件。底部组件可以包括所述多个组件中的另一个组件。
对于一个或多个实施例，其中所述多个组件包括三个组件(参见例如图1、7和14)，这些可以分别表示为：顶部组件(参见482，图14)、底部组件(参见480，图14)和中间组件(参见481，图14)。顶部组件可以包括以下中的任何一个：第一组件、第二组件和第三组件。底部组件和中间组件可以包括第一组件、第二组件和第三组件的相应其它组件。
顶部组件可以表示为顶部件。底部组件可以表示为底部件。中间组件可以表示为中间件。
本发明可以包括在顶部组件中提供第一凹部，第一凹部形成中间室的主要部件。
本发明可以包括在顶部组件中提供第二凹部，第二凹部形成乳化区段的主要部件，第二凹部是分叉凹部。
本发明可以包括呈设置在顶部件与底部件之间的封盖层形式的中间组件。封盖层的第一侧面可以提供流体导管网络的封盖部件。这可能带来的优点是流体导管网络的封盖，并且特别是其微流体部件，可以由薄层提供。与如顶部件的大结构相比，薄层可以实现改进的平坦度。进一步地，小结构和大结构不是同一组件的部件可以是有利的，否则这可能导致最小结构的关键部件下沉或变形。
对于根据本发明的组合件，组合件包括微流体装置、热结构和固持器，所述固持器被配置成提供热结构与微流体装置的底部部件之间的热连接，固持器可以具有被配置成用于插入到压力供应仪器中以向至少二级供应容器(如二级供应井)供应压力的占用空间。
装置的第一端和第二端可以具有不同的形状，使得装置在固持器上只能具有一个取向。
根据本发明的用于提供乳液液滴的方法可以包括以下步骤：
-将移液管尖端的远端区容纳到所述一级孔口中并且将第一流体从所述移液管尖端注射到第一组容器的所述中间室中；
-向所述第一组容器的所述二级供应容器提供第二流体；以及
-在所述第一组容器的所述二级供应容器与所述第一组容器的所述收集容器之间提供压力差，使得所述第一组容器的所述二级供应容器内的压力高于所述第一组容器的所述收集容器内的压力。
当所述方法包括使用本发明的试剂盒时，所述第一流体可以包括所述样品缓冲液和/或所述第二流体可以包括所述油。
为了进行根据本发明的用于提供乳液液滴的方法，将移液管尖端的远端区容纳到所述一级孔口中并且将第一流体从所述移液管尖端注射到第一组容器的所述中间室中的步骤可以包括提供移液管尖端与一级孔口之间的密封。这可以减轻第一流体或其一部分将被提供到二级供应导管而不是在中间室中的情况。
提供压力差的步骤可以在将移液管尖端的远端区容纳到一级孔口中的步骤之后提供。提供压力差的步骤可以在将第二流体提供到二级供应容器的步骤之后提供。方法可以包括例如在维持第一组容器的二级供应容器与第一组容器的收集容器之间的压力差的同时允许由中间室固持的全部第一流体到达收集容器的步骤。
可以适于微流体装置的材料，如以下中的一种、多种或全部：第一件、第二件和第三件可以由包括以下中的任何一种或任何组合的材料提供：聚乙烯醇(PVOH)、聚醋酸乙烯酯(PVA)、尼龙6(聚己内酰胺、芳纶6)、聚环氧乙烷(PEO、PEG、聚乙二醇)、尼龙6,6、尼龙7,7、聚砜(PSU)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA、丙烯酸、树脂玻璃)、尼龙12、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、环氧树脂、聚甲醛(POM、聚缩醛、聚环氧乙烷)、聚偏二氯乙烯(PVDC，Saran)、聚苯硫醚(PPS)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、尼龙11、聚碳酸酯(PC)、聚氟乙烯(PVF)、聚氯乙烯(PVC)、尼龙9,9、聚苯乙烯(PS)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、环烯烃共聚物(COC)、环烯烃聚合物(COP)、Zeonor、Topas、Zeonex、Apex、聚甲基丙烯酸正丁酯(PnBMA)、聚三氟乙烯、尼龙10,10、聚丁二烯、聚乙烯(PE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚丙烯(PP)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸叔丁酯(PtBMA)、氟化乙丙烯(FEP)、三十六烷、石蜡、聚四氟乙烯(PTFE)、聚(六氟丙烯)和聚异丁烯(PIB，丁基橡胶)。
与上述内容相关联的可能优点可以包含相对较高的接触角，所述接触角是至少在流体导管网络的部件内形成油包水液滴所需要的，所述部件在第一流体接头的在装置的预期使用期间在预期流动方向上的直接延伸部中。
二级供应容器可以表示为二级供应井。收集容器可以表示为收集井。三级供应容器(如果提供的话)可以表示为三级供应井。可以期望沿着长度的这些的细长形状，例如，沿着二级供应容器与收集容器之间的方向限定。这可能是由于对宽度的限制，这可能比对长度的任何限制都更具限制性。宽度是例如限定为垂直于长度并在水平面内。
微流体装置可以包括多个样品管线。乳化单元和对应的一组容器通常可以被称为样品管线。微流体装置可以包括8个样品管线。可以提供微流体装置使得所述多个收集容器中的每个收集容器彼此对准。可以提供微流体装置使得所述多个二级供应容器中的每个二级供应容器彼此对准。可以提供微流体装置使得所述多个一级孔口中的每个一级孔口彼此对准。这可以促进多通道移液管的使用。
根据本发明，一旦第一流体(例如，样品流体)已被乳化，第二流体(例如，油)将通过一级供应导管。因此，可以避免或减轻空气通过乳化区段进入收集容器，否则这可能是不希望的，因为空气可能破坏乳化。这当然可以至少直到所有的第二流体已经被推动通过乳化区段。然而，与现有技术解决方案相比，这可以允许另外的时间以使第一流体中的最后一个被乳化并到达收集容器处并且直到空气可以开始到达收集容器处。
微流体装置可以被设计成用于第一流体和第二流体的粘度的特定组合，以便能够在使用期间为相应的供应导管提供期望的体积流速，这进而可以是为了在使用期间实现期望的乳化，例如，期望在液滴大小方面。
可以期望整个第一流体都被乳化，或者至少未被乳化的百分比是小的。
容器区段和乳化区段可以形成固定连接单元，其中每组容器与各自对应的乳化单元形成固定连接单元。
微流体装置可以包括用于处理装置的手柄/突起部。手柄/突起部可以从微流体装置的顶侧突起，如从微流体装置的顶部组件的顶侧突出。
进入到第一流体接头中的开口的范围可以为1000μm2到25000μm2，如范围为在4000μm2到7000μm2。
任何一个或多个组件，如第一组件和/或第二组件，可以由多个子组件提供，如2个或4个子组件。
任何一个或多个衬底，如第一衬底和/或第二衬底，可以由多个子衬底提供，如2个或4个子衬底。
贯穿本公开，术语“液滴”可以指“乳液液滴”，如根据本发明所提供的。
图1示意性地展示了根据本发明的微流体装置的第一实施例的侧视图。图1a展示了微流体装置的组装视图。图1b展示了图1a的分解视图。
图1a展示了包括二级供应容器131和收集容器134的微流体装置100。此外，图1a的实施例包括突起部/手柄190。
图1b展示了图1a的微流体装置100包括三个不同的件，即上部件182、中间件181和底部件180。图1b以分解视图示出了所有件。
图2示意性地展示了微流体装置的第一实施例的分解视图。图2a示出了从顶部看到的所有件的分解视图，并且图2b示出了从底部看到的件的分解视图。
图3示意性地展示了图2a中所展示的底部件的俯视图。图3a示出了180a中所展示的件的放大图。图3b示出了如图2a所展示的单独流体导管网络135a的放大图。
图4a示意性地展示了根据图1的微流体装置的实施例的俯视图，示出了单独容器131、134。图4b展示了接触区域，例如，如图2b所展示的顶部件的底部182b与如图2a所展示的中间件的顶部181a之间的区段。图4b展示了二级供应凹部191b和出口凹部191c。
图5展示了如图4a所展示的所述一组容器的横截面视图。图5a展示了带有一些附图标记的横截面视图，而图5b展示了带有其它附图标记的相同横截面视图。图5示意性地展示了根据本发明的微流体装置的第一实施例的横截面视图。
图6示意性地展示了根据本发明的微流体装置的第二实施例的侧视图。
图7示意性地展示了根据本发明的微流体装置的第二实施例的侧视分解视图。图7a展示了从顶部看到的分解视图。图7b展示了从底部看到的分解视图。
图8示意性地展示了根据本发明的微流体装置的第二实施例的顶部分解视图。图8a示出了从顶部看到的所有件的分解视图。图8b示出了从底部看到的件的分解视图。
图9示意性地展示了根据图7的微流体装置的实施例的俯视图。图9a示出了展示单独容器的俯视图。图9b示出了如图9a所展示的单独容器的横截面视图。
图10示意性地展示了根据本发明的微流体装置的第三实施例的非分解视图。图10a展示了第三实施例的俯视图。图10b展示了第三实施例的侧视图。
图11示意性地展示了根据本发明的微流体装置的第三实施例的顶部分解视图。图11a示出了从底部看到的分解视图。图11b示出了从顶部看到的件的分解视图。
图12示出了根据本发明的第三实施例的单独件的分解俯视图。图12a从俯视图示出了单个件，并且图12b从底视图示出了单个件。
图13示出了根据本发明的一组容器的横截面视图。图13a示出了横截面视图，并且图13b展示了二级供应容器的放大图，示出了单独部件。
图14示意性地展示了根据本发明的微流体装置的第四实施例的顶部分解视图。图14a示出了从顶部看到的分解视图，并且图14b示出了从底部看到的件的分解视图。
图15示出了根据本发明的第四实施例的单独件的分解俯视图。图15a从顶部示出了单个件，并且图15b从底部示出了单个件。
图16示意性地展示了根据图15的微流体装置的实施例的俯视图。图16a示出了展示单独容器的俯视图。图16b示出了如图16a所展示的单独容器的横截面视图。
图17示意性地展示了二级供应容器的实施例。图17a示出了具有数字的实施例之一的横截面视图，并且图17b示出了根据本申请的实施例中的另一个实施例的横截面视图。
图18a展示了二级供应容器的实施例。图18b展示了如图18a所展示的二级供应容器的横截面视图。
图19a-c展示了流体导管网络的部件的各个不同实施例。图19a展示了凹部结构503a。图19b展示了蛇形结构503b。图19c展示了U形结构503c。
图23示意性地展示了根据本发明的微流体装置的导管的部件的等距截面图。
如图1-5所展示的微流体装置100包括：
乳化区段，所述乳化区段包括一个或多个乳化单元170；
容器区段，所述容器区段包括一组或多组容器171，所述一组或多组容器针对每个乳化单元170包括一组容器171；
每个乳化单元170包括流体导管网络135，所述流体导管网络(由部件135a和部件135b组成)包括：
多个供应导管103、106、112，所述多个供应导管包括一级供应导管103和二级供应导管106；
传递导管112；
第一流体接头120，所述第一流体接头提供一级供应导管103、二级供应导管106和传递导管112之间的流体连通；
每组容器171包括多个容器103、106、112，所述多个容器包括中间室174、收集容器134和一个或多个供应容器131，所述一个或多个供应容器包括二级供应容器131，
所述二级供应容器131限定二级供应空腔，
所述二级供应容器131包括从所述二级供应空腔延伸的二级孔口177(参见图5a)和从所述二级供应空腔延伸的一级孔口176，
所述收集容器134通过所述收集容器134的收集孔口与对应的乳化单元170的所述传递导管112流体连通，
所述二级供应容器131通过所述二级孔口177与对应的乳化单元170的所述二级供应导管106流体连通，
所述二级供应容器131通过所述一级孔口176与同一组容器171的所述中间室174流体连通，
所述中间室174通过对应的乳化单元170的所述一级供应导管103与对应的乳化单元170的所述第一流体接头120流体连通。
所述微流体装置100的所述一级孔口176被配置成用于容纳移液管尖端的远端区并且被配置成用于当所述远端区由所述一级孔口176容纳并压靠在所述一级孔口上时与所述移液管尖端形成密封。一级孔口176或一级孔口176的一个或多个表面部件可以形成一个或多个圆锥形表面部件，其可以在远离二级供应空腔的方向上逐渐变细。
图5b展示了二级供应容器131的底部部件136。
一级孔口176或一级孔口的一个或多个表面部件可以形成一个或多个环形表面部件，如一个或多个环形圆环面表面部件。
从第一一级周界376a开始，一级孔口376可以朝着第二一级孔口376b逐渐变窄。这个概念在图13b中最好地展示了。从第一一级周界376a到第二一级周界376b的距离可以小于10mm，如小于3mm。第一一级周界376a可以由与二级供应空腔331a接界的一级孔口376的横截面限定。
根据本发明的实施例，描述了一种微流体装置100，其中第一一级周界的最小直径介于0.5mm与9mm之间，并且其中第二一级周界的直径介于0.10mm与3.0mm之间。第一一级周界的最小直径可以介于1.7mm与5mm之间。
为了促进移液管尖端的远端容易地插入到二级供应容器131的一级孔口176中，可以期望一级孔口176的第一一级周界的最小直径可以大于移液管尖端的远端的外径。第一一级周界可以是圆形的，或者另一合适的形状，这不阻碍移液管尖端的远端的插入。
为了促进提供二级供应容器131的一级孔口与移液管尖端之间的密封，当其远端区由一级孔口容纳并压靠在所述一级孔口上和/或用于固持移液管尖端时，可以期望一级孔口176的第二一级周界的直径小于移液管尖端的远端的外径。
二级供应容器131的二级孔口377可以从与二级供应空腔331a接界的第一二级周界377a延伸到至少第二二级周界377b。第一二级周界可以被配置成使得移液管尖端的远端能够穿过。第二二级周界377b可以包括平坦部件并且可以被配置成在移液管尖端压靠在第二二级周界377b上时阻止移液管尖端的远端进一步移动到二级孔口中而不固持移液管尖端的远端区。
二级孔口377和/或二级孔口377的表面切线可以是圆锥形的并且可以在远离二级供应空腔的方向上逐渐变细。
二级孔口377或二级孔口377的一个或多个表面部件可以形成一个或多个圆锥形表面部件，其可以在远离二级供应空腔的方向上逐渐变细。其中二级孔口377与一级孔口376在相同的方向上逐渐变细的实施例可以使生产更容易。例如，如果包括二级供应容器331的组件通过注射模制生产，则可以是这种情况。
第一二级周界377a的最短直径可以是至多限定值，如至多0.6mm，或至少限定值，如至少1.2mm。第一二级周界为至多期望值的最短直径的提供可以提供以下优点：如果移液管尖端的远端的直径大于二级孔口377的上部部件的最短直径，则不可能意外地将移液管尖端插入二级孔口377中。提供第一二级周界377a的为至少期望值的最短直径可以提供促进生产的优点。
根据本文所描述的实施例中的一些实施例，通过移液管尖端可能无法进入中间室。所述一个或多个供应容器331可以各自包括井和/或可以通过移液管尖端进入。收集容器334可以包括井和/或可以通过移液管尖端进入。通过移液管尖端进入可以被理解为被配置成在用于顶部装载或顶部去除流体的操作期间容纳移液管尖端。
根据本发明的一些实施例，公开了一种微流体装置，其中中间室174的延伸为至少8mm，宽度为100μm到9mm，深度为50μm到5mm，其中宽度与深度之比为0.3:5，并且其中宽度乘以长度为至少100mm2。
根据本发明的实施例，提供了微流体装置300，参见图10-13(即包含图10a、10b、11a、11b、12a、12b、13a和13b)，其中中间室374沿弯曲线延伸并且延伸得比其输入与出口之间的距离长。
根据本发明的实施例，公开了一种微流体装置100，其中每组容器171的所述二级供应容器131、每组容器171的所述收集容器134和每组容器171的所述中间室174的所述第一凹部设置在所述多个组件中的同一组件中，并且其中所述二级供应容器131与所述收集容器134包括相应顶部开口，所述相应顶部开口面向与所述中间室174的所述第一凹部相反的方向。
根据本发明的实施例，公开了一种微流体装置100，其中包括所述第一凹部的所述组件包括板状区段191a(参见图4b)，其中设置有所述第一凹部，其中紧邻所述凹部的所述板状区段的厚度介于0.5mm与3mm之间。
根据本发明的实施例，公开了一种微流体装置100，其中所述多个组件包括第三组件，其中每组容器171的所述二级供应容器131和每组容器的所述收集容器134设置在所述第三组件中。
收集容器可以具有比二级供应容器331更大的体积，如二级供应容器331和中间容器的至少组合体积。限定二级供应容器331的壁的形状可以被配置成用于将移液管尖端朝着一级孔口引导。限定二级供应容器331的壁的形状在水平面中可以具有非圆形横截面。限定二级供应容器的壁的形状可以具有朝着二级供应容器的靠近一级孔口376的第一侧面的锥形侧壁。
根据本发明的微流体装置可以包括形成乳化区段和容器区段的多个组件。所述多个组件可以形成固定连接的单元。每个组件可以固定地附接到至少一个其它组件。所述多个组件中的每个组件可以包括至少一个侧面，所述至少一个侧面面向并附接到所述多个组件中的另一个组件的侧面，使得每个组件固定地附接到至少一个其它组件，并且使得所述多个组件形成固定连接的单元。所述多个组件可以包括固定到彼此并面向彼此的第一组件和第二组件。所述多个组件可以包括第三组件。每个乳化区段的流体导管网络可以部分地由第一组件以及部分地由第二组件形成。每组容器371的中间室374可以部分地由所述多个组件中的一个组件(如第一组件、第二组件和第三组件中的一个组件)中的第一凹部形成。此外，每组容器的中间室374可以部分地由所述多个组件中的另一个组件，如第一组件、第二组件和第三组件中的另一个组件的第一平坦表面形成。每组容器的二级供应容器331、每组容器的收集容器和每组容器的中间室374的第一凹部可以设置在所述多个组件中的同一组件中。
二级供应容器331和收集容器可以包括相应顶部开口，所述相应顶部开口面向与中间室374的第一凹部相反的方向。
优点：可能更容易在一件/结构中提供所有较大的结构，例如，模具，同时在一个或多个其它件结构中提供较小的结构。
每组容器的二级供应容器331和每组容器的收集容器374可以设置在第三组件中。
图20a示意性地展示了根据本发明的组合件的实施例。组合件包括微流体装置600、热结构和固持器693的第六实施例。图20b示意性地展示了没有微流体装置的热结构694和固持器693。热结构694和固持器693被称为壳体。图21a示意性地展示了图20a的实施例的分解视图。图21b示出了图20a的实施例的横截面视图。图22a展示了如图20b中所展示的壳体的分解视图。图22b展示了如图20b中所展示的壳体的横截面视图。固持器693被配置成提供热结构694与微流体装置600的底部部件之间的热连接(通过参考695所指示的)，其中微流体装置600的每组容器的中间室的大部分可以设置在距热结构5mm内。微流体装置600是根据本发明的微流体装置的任何实施例的微流体装置。固持器693可以具有被配置成用于插入到用于向至少二级供应容器631供应压力的压力供应仪器中的占用空间。
图24示意性地展示了根据本发明的试剂盒862的第一实施例。所述试剂盒862包括：一个或多个根据本发明的所述微流体装置800；以及多种流体859、860，所述多种流体被配置成用于与根据本发明的所述微流体装置一起使用。所述多种流体包括样品缓冲液859和油860。所述试剂盒包括酶和核苷酸。根据试剂盒862的实施例，样品缓冲液859的密度比油860的密度低，并且提供了一个或多个的微流体装置800可以是如结合实施例100、200、300、400中的任何实施例所描述的微流体装置和/或试剂盒可以包括如结合图20-21所描述的多个组合件。
图25展示了根据本发明的八个实施例。图25a示意性地展示了根据本发明的微流体装置的第八实施例的透视图。图25b示意性地展示了微流体装置的第八实施例的透视图和分解视图。图26示意性地展示了微流体装置的第八实施例的部件的俯视图。图25a-25b示意性地展示了根据本发明的微流体装置的第八实施例的不同视图。装置与之前展示的实施例的不同之处在于所述装置被配置成用于提供双乳液液滴。流体导管网络835的所述多个供应导管包括三级供应导管809。三级供应导管809包括第一三级供应导管809a和第二三级供应导管809b，其被配置成在使用期间对来自传递导管812的流体的流施加第三流体的挤压作用。微流体单元包括收集导管816和第二流体接头821。第二流体接头821提供三级供应导管809、传递导管812和收集导管816之间的流体连通。传递导管812包括第一传递导管部件，所述第一传递导管部件对水具有第一亲和力并且从第一流体接头820延伸。收集导管816包括第一收集导管部件，所述第一收集导管部件从第二流体接头821延伸并且对水具有第二亲和力，对水的所述第二亲和力不同于对水的第一亲和力。微流体装置包括一个或多个供应井，所述一个或多个供应井包括二级供应井831和三级供应井833。三级供应井833与三级供应导管809流体连通。收集井834通过收集导管816和第二流体接头821与传递导管812流体连通。
根据本发明的实施例，公开了一种提供乳液液滴的方法，其中所述方法包括使用以下中的任何一个：根据前述实施例中任一项所述的微流体装置；根据前述实施例中任一项所述的组合件；或者根据前述实施例中任一项所述的试剂盒862。方法用于提供乳液液滴，其中所述方法包括以下步骤：步骤1：将移液管尖端的远端区容纳到所述一级孔口中并且将第一流体从所述移液管尖端注射到第一组容器的所述中间室中。步骤2：向所述第一组容器的所述二级供应容器831提供第二流体。步骤3：在所述第一组容器的所述二级供应容器831与所述第一组容器的所述收集容器834之间提供压力差，使得所述第一组容器的所述二级供应容器831内的压力高于所述第一组容器的所述收集容器834内的压力。此外，所述方法包括使用所述试剂盒862，其中第一流体包括所述样品缓冲液859，并且所述第二流体包括所述油860。提供压力差的步骤可以在将移液管尖端的远端区容纳到一级孔口876中的步骤之后提供。提供压力差的步骤可以在将第二流体提供到二级供应容器831的步骤之后提供。方法可以包括例如在维持第一组容器的二级供应容器831与第一组容器的收集容器834之间的压力差的同时允许由中间室固持的全部第一流体到达收集容器834的步骤。
以下表示附图标记中的至少一些附图标记的列表，其中后缀“X”可以指任何一个或两个数字。鉴于以下附图标记列表并组合所公开的附图，可以理解上述公开的任何相关部件。
X00：微流体装置
X01：乳化区段
X02：容器区段(包含中间室)
X03：一级供应导管
X04：一级供应入口
X06：二级供应导管
X06a：第一二级供应导管
X06b：第二二级供应导管
X07：二级供应入口
X09：三级供应导管
X09a：第一三级供应导管
X09b：第二三级供应导管
X10：三级供应入口
X12：传递导管
X18：收集出口/收集孔口
X16：收集导管
X20：第一流体接头
X21：第二流体接头
X28：导管的侧壁
X29：由导管的侧壁限定的拔模角
X31：二级供应容器
X33：三级供应井或容器
X34：收集井或容器
X35：流体导管网络
X59：样品缓冲液
X60：油
X62：试剂盒
X70：乳化单元
X71：容器组
X74：中间室
X76：一级孔口
X77：二级孔口
X80：底部件
X80a：底部件的上侧
X81：中间件
X81a：中间件的上侧
X81b：中间件的下侧
X82：上部件
X82a：上部件的上侧
X82b：上部件的下侧
Claims (17)
1.一种微流体装置，其包括：
乳化区段，所述乳化区段包括一个或多个乳化单元；以及容器区段，所述容器区段包括一组或多组容器，所述一组或多组容器针对每个乳化单元包括一组容器；
每个乳化单元包括流体导管网络，所述流体导管网络包括：
多个供应导管，所述多个供应导管包括一级供应导管和二级供应导管；
传递导管；以及
第一流体接头，所述第一流体接头提供所述一级供应导管、所述二级供应导管和所述传递导管之间的流体连通；每组容器包括多个容器，所述多个容器包括中间室、收集容器和一个或多个供应容器，所述一个或多个供应容器包括二级供应容器，
所述二级供应容器限定二级供应空腔，
所述二级供应容器包括从所述二级供应空腔延伸的二级孔口和从所述二级供应空腔延伸的一级孔口，
所述收集容器通过所述收集容器的收集孔口与对应的乳化单元的所述传递导管流体连通，
所述二级供应容器通过所述二级孔口与对应的乳化单元的所述二级供应导管流体连通，
所述二级供应容器通过所述一级孔口与同一组容器的所述中间室流体连通，所述中间室通过对应的乳化单元的所述一级供应导管与对应的乳化单元的所述第一流体接头流体连通。
2.根据权利要求1所述的微流体装置，其中所述一级孔口被配置成用于容纳移液管尖端的远端区并且被配置成用于当所述远端区由所述一级孔口容纳并压靠在所述一级孔口上时与所述移液管尖端形成密封。
3.根据权利要求2所述的微流体装置，其中所述一级孔口的表面切线是圆锥形的并且在远离所述二级供应空腔的方向上逐渐变细。
4.根据权利要求2或3所述的微流体装置，其中所述一级孔口从与所述二级供应空腔接界的第一一级周界延伸到至少第二一级周界，其中所述第一一级周界被配置成使得所述移液管尖端的远端能够穿过，并且其中所述第二一级周界是圆形的并且被配置成当所述移液管尖端的所述远端区压靠在所述第二一级周界上时固持所述移液管尖端的所述远端区并与其形成密封，并且其中所述第一一级周界的最小直径大于所述第二一级周界的直径。
5.根据权利要求4所述的微流体装置，其中所述第一一级周界的最小直径介于9mm与0.5mm之间，并且其中所述第二一级周界的直径介于0.10mm与3.0mm之间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的微流体装置，其中所述中间室的延伸为至少8mm，宽度为100μm到9mm，深度为50μm到5mm，其中所述宽度与所述深度之比为0.3:5，并且其中所述宽度乘以所述长度为至少100mm2。
7.根据前述权利要求中任一项所述的微流体装置，其中所述中间室沿弯曲线延伸，所述弯曲线包括在相反方向上延伸的至少两个部件。
8.根据前述权利要求中任一项所述的微流体装置，其中所述中间室具有蛇形部件。
9.根据前述权利要求中任一项所述的微流体装置，其中所述收集容器的底部部件具有倾斜表面，并且
其中所述收集孔口设置在所述收集容器的最下部部件处。
10.根据前述权利要求中任一项所述的微流体装置，其包括多个组件，所述多个组件形成所述乳化区段和所述容器区段，其中所述多个组件中的每个组件包括至少一个侧面，所述至少一个侧面面向并附接到所述多个组件中的另一个组件的侧面，使得每个组件固定地附接到至少一个其它组件，并且使得所述多个组件形成固定连接的单元，并且其中所述多个组件包括固定到彼此并面向彼此的第一组件和第二组件，其中每个乳化区段的所述流体导管网络部分地由所述第一组件以及部分地由所述第二组件形成，并且其中每组容器的所述中间室部分地由所述多个组件中的一个组件，如所述第一组件和所述第二组件中的一个组件中的第一凹部以及部分地由所述多个组件中的另一个组件，如所述第一组件和所述第二组件中的另一个组件的第一平坦表面形成。
11.根据权利要求10所述的微流体装置，其中每组容器的所述二级供应容器、每组容器的所述收集容器和每组容器的所述中间室的所述第一凹部设置在所述多个组件中的同一组件中，并且其中所述二级供应容器和所述收集容器包括相应顶部开口，所述相应顶部开口面向与所述中间室的所述第一凹部相反的方向。
12.根据权利要求11所述的微流体装置，其中包括所述中间室的所述第一凹部的所述组件包括其中设置有所述第一凹部的板状区段，其中紧邻所述凹部的所述板状区段的厚度介于0.5mm与3mm之间。
13.根据权利要求10到12中任一项所述的微流体装置，其中所述多个组件包括第三组件，其中每组容器的所述二级供应容器和每组容器的所述收集容器设置在所述第三组件中。
14.一种组合件，其包括根据前述权利要求中任一项所述的微流体装置、热结构和固持器，所述固持器被配置成提供所述热结构与所述微流体装置的底部部件之间的热连接，其中每组容器的所述中间室的大部分设置在距所述热结构5mm内。
15.一种试剂盒，其包括：
一个或多个根据权利要求1到13中任一项所述的微流体装置和/或一个或多个根据权利要求14所述的组合件；以及
多种流体，所述多种流体被配置成用于与所述微流体装置一起使用；
所述多种流体包括样品缓冲液和油，所述试剂盒包括酶和核苷酸，
其中所述样品缓冲液的密度低于所述油的密度。
16.一种用于提供乳液液滴的方法，所述方法包括使用以下中的任何一个：
根据权利要求1到13中任一项所述的微流体装置；
根据权利要求14所述的组合件，或
根据权利要求15所述的试剂盒；
为了提供乳液液滴，
所述方法包括以下步骤：
-将移液管尖端的远端区容纳到所述一级孔口中并且将第一流体从所述移液管尖端注射到第一组容器的所述中间室中；
-向所述第一组容器的所述二级供应容器提供第二流体；以及
-在所述第一组容器的所述二级供应容器与所述第一组容器的所述收集容器之间提供压力差，使得所述第一组容器的所述二级供应容器内的压力高于所述第一组容器的所述收集容器内的压力；
其中当所述方法包括使用根据权利要求15所述的试剂盒时，所述第一流体包括所述样品缓冲液，并且所述第二流体包括所述油。
17.一种提供根据权利要求10到13中任一项所述的微流体装置的方法，所述方法包括：
提供所述多个组件；以及
组装所述多个组件，使得每个组件固定地附接到至少一个其它组件，并且使得所述多个组件形成固定连接的单元，并且使得每个流体导管网络部分地由所述第二组件以及部分地由所述第一组件形成，并且其中所述第一组件面向所述第二组件。
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