CN114269477B - 用于处理和等分试样液体的微流体设备和用于运行该微流体设备的方法 - Google Patents

用于处理和等分试样液体的微流体设备和用于运行该微流体设备的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于处理和等分试样液体（10）的微流体设备（100）。微流体设备（100）具有划分腔室（115）以用于容纳试样液体（10）的输入体积。划分腔室（115）具有多个空穴（140）以用于容纳试样液体（10）的能用于证实反应的部分体积。微流体设备（100）还具有用于流体机械地展开划分腔室（115）的微流体网络以及用于在设备（100）之内输送流体（10、20）的泵送装置（121）。至少一个泵送装置（121）和微流体网络构造用于：将作为第一相的试样液体（10）和作为第二相的封闭液体（20）通过微流体网络输送到划分腔室（115）中，以便利用封闭液体（20）来封闭空穴（140）中的试样液体（10）的部分体积。

Description

用于处理和等分试样液体的微流体设备和用于运行该微流体 设备的方法
技术领域
本发明涉及一种用于处理和等分试样液体的微流体设备和一种运行该微流体设备的方法。
背景技术
微流体的分析系统、所谓的芯片实验室的或者说缩写LoC为了医学诊断而尤其允许自动化地、可靠地、快速地、紧凑地且成本低廉地处理患者试样。通过对用于流体的受控制的操作的大量的处理进行组合能够在芯片实验室-涡形装置(Kartusche)上执行复杂的分子诊断的测验顺序。在此，一种重要的处理是等分液体体积，该液体体积构成用于高并行化的试样处理以及用于具有高复合度的分子诊断的试样分析的基础。例如能够在液体的各个等分中不依赖于彼此地执行聚合酶-链式反应，所述聚合酶-链式反应允许了特定的脱氧核糖核酸碱基序列的放大并且因此允许了高敏感性的、分子诊断的证实。
用于在微流体设备中等分试样液体的已经设立的技术例如能够除了将试样输入到设备中之外还具有另外的手动执行的步骤，这些步骤并不能够容易地到达自动化，和/或这些步骤可能尤其没有提供微流体的周围环境或者到微流体的周围环境处的连接部，该微流体的周围环境将会允许在微流体设备之内在等分之前自动化地预处理试样、例如用于从试样中提取脱氧核糖核酸的试样制备。用于在微流体的周围环境之内等分试样液体的现有技术例如能够基于对空穴或者说隔间的抽真空或者对设备进行离心分离，在该离心分离时离心力沿着隔间的流入开口定向。然而，在这类的离心地运行的等分中，所述隔间的在旋转平面之内能达到的密度会由于为此所必需的处于旋转平面之内的流体通道而相对较小，该流体通道对于充注所述隔间而言是必需的。
因此，将值得期待的是一种设备和方法，其允许在使用等分结构、例如由空穴构成的阵列的情况下在芯片实验室-涡形装置中自动化地等分液体，其中，作为附加方案，尤其能够在所述等分之前在微流体设备之内自动化地处理试样。此外将值得期待的是，该设备和方法能够实现试样液体从微流体网络到等分结构的空穴中的高的转移效率，以便能够实现尽可能无损耗地处理试样液体。也将值得期待的是一种微流体设备和方法，其既不需要对隔间抽真空也不需要用于自动化地等分试样液体的这类的离心分离。
发明内容
在这样的背景下，利用在此提出的方案提出了一种用于处理和等分试样液体的设备、一种用于运行该微流体设备的方法、此外一种使用该方法的控制器以及一种系统。所述微流体设备具有以下特征：划分腔室，其用于容纳所述试样液体的输入体积，其中，所述划分腔室具有多个空穴，所述空穴用于容纳所述试样液体的能用于证实反应的部分体积；微流体网络，其用于流体机械地展开所述划分腔室，其中，所述微流体网络具有至少一个流入通道和流体机械地与所述划分腔室连接的导出通道；以及至少一个泵送装置，其用于在所述设备之内输送流体，其中，所述至少一个泵送装置和所述微流体网络构造用于：将作为第一相的试样液体通过所述微流体网络输送到所述划分腔室中，以便将所述试样液体的部分体积布置在所述空穴中；并且将作为第二相的封闭液体通过所述微流体网络输送到所述划分腔室中，以便用所述封闭液体来封闭所述空穴中所述试样液体的部分体积。所述方法具有以下步骤：将所述试样液体引入到所述设备中；并且引起作为第一相的试样液体和作为第二相的封闭液体通过微流体网络到划分腔室中的输送，以便将所述试样液体的部分体积布置在所述空穴中并且用所述封闭液体将其封闭。通过下文中所列举的措施能够实现根据本发明的设备的有利的改进方案和改善方案。
按照实施方式尤其能够提供一种微流体设备和一种方法，其允许在等分结构中、尤其在空穴阵列结构中自动化地等分液体、尤其试样液体。按照实施方式，例如能够提供一种带有与微流体网络连接的等分结构的设备以及一种方法，其中除了自动化地等分液体之外，在等分之前在微流体网络中还能够自动化地处理有待等分的液体。特别地，按照实施方式也能够提供空穴阵列结构到微流体网络处的合适的微流体的连接部，在将液体转移到带有等分结构的腔室中时，所述空穴阵列结构能够实现相分界面的毛细的且作为附加方案或替代方案通过所使用的液体的密度差所引起的稳定，以便因此尤其实现可靠地充注和封闭所有的空穴以及实现高的转移效率。
有利地，按照实施方式，因此除了在微流体网络中处理作为第一相的小体积的试样液体并且将试样液体运输到等分结构之外还能够使等分结构首先与试样液体并且随后与作为第二相的封闭液体进行接触。以这种方式能够尤其避免在试样液体之前其他的液体与等分结构产生接触。这一点是有利的，因为这样能够避免必须从等分结构的空穴或者说隔间中通过试样液体排挤出另一液体、尤其运输液体。此外，能够实现初步地将试样液体引入到等分结构的空穴或者说隔间中并且尽可能紧接着用封闭液体来封闭用试样液体所充注的空穴或者说隔间、在等分结构的空穴或者说隔间中预先存放试剂、尤其预先存放被干燥处理的物质，该物质在试样液体中溶解，而试剂能够不事先与作为试样液体的另一液态的相产生接触。因此，按照实施方式例如能够紧接着在利用作为第一相的试样液体充注空穴或者说隔间之后立即利用作为第二相的封闭液体来封闭所充注的空穴。通过尽可能快速地封闭用试样液体所充注的空穴，能够使得存在于空穴中的物质到等分结构的其他的、尤其邻近的空穴中的传播(Verschleppung)最小化。
通过缓慢地、准静态地充注具有等分结构的划分腔室，能够在必要时充分利用在该等分结构的空穴或者说隔间处出现的毛细力，以便在传播通过划分腔室期间在空穴或者说隔间处实现对微流体的一个分界面或多个分界面的合适的定向。由于在具有等分结构的划分腔室之内存在以受控的方式传播的、稳定的多相系统，即使仅存在少量的试样液体也能够执行对试样液体的等分。相反，少量的试样液体就已经能够足以用试样液体来充注等分结构的空穴或者说隔间。也就是说，能够实现高的转移效率。高的转移效率又能够实现对试样液体进行的例如分子诊断的分析的高的灵敏性。
提出了用于处理和等分试样液体的微流体设备，其中，所述微流体设备具有以下特征：
用于容纳试样液体的输入体积的划分腔室，其中，该划分腔室具有多个空穴以用于容纳试样液体的能用于证实反应(Nachweisreaktion)的部分体积；
用于流体机械地展开划分腔室的微流体网络，其中，该微流体网络具有至少一个流入通道和流体机械地与划分腔室相连接的导出通道；以及
用于在设备之内输送流体的至少一个泵送装置，其中，所述至少一个泵送装置和微流体网络构造用于，将作为第一相的试样液体通过微流体网络输送到划分腔室中，以便将该试样液体的部分体积布置在空穴中；并且将作为第二相的封闭液体通过微流体网络输送到划分腔室中，以便利用封闭液体来封闭空穴中的试样液体的部分体积。
微流体设备能够是用于医学诊断、微生物学诊断或者环境分析的微流体的芯片实验室或者说芯片实验室的至少一部分。能够被称为试样液体的是有待分析的液体，典型是液态的或者液化的患者试样，例如血液、尿液、粪便、唾液、脑脊液、灌洗液、冲洗的涂片或者液化的组织试样或者非人类材料的试样。试样液体的输入体积能够对应于试样液体的被引入到划分腔室中的体积。试样液体的部分体积在空穴中能够聚集或者说隔开。“等分”能够理解为将大的液体体积细分成小的液体体积并且将其包含到各个反应腔室或者说空穴中。在此，试样液体能够划分成相同大小的或者不同大小的部分体积区段、部分体积或者空穴。多个空穴能够代表等分结构。两个相不能够或者仅能够略微彼此混合。
此外，能够设置流入通道的分岔成运出通道和流体机械地与划分腔室相连接的导入通道的至少一个通道分岔部，并且作为附加方案或替代方案能够设置用于在通道分岔部的区域中影响流体流动的至少一个阀。这样的实施方式提供的优点是，能够实现非耗费的且可靠的流体转向，尤其在使用运输液体时能够简单且精确地运走该运输液体。
此外，微流体设备能够具有试样液体和封闭液体。在此，设备能够成形用于在划分腔室之外预先存放试样液体和封闭液体。为此，设备能够具有用于预先存放或者说预先保存试样液体和封闭液体的至少一个腔室。
按照一种实施方式，设备还能够具有用于对试样液体的布置在空穴中的部分体积进行调温的调温装置。作为附加方案或替代方案，该设备能够具有用于对试样液体的布置在空穴中的部分体积的至少一种特性进行光学检测的检测装置。这样的实施方式提供的优点是，为了对空穴中的试样液体进行分析能够实现集成化的处理和作为附加方案或替代方案的可靠的分析。
导入通道也能够分叉成通入到划分腔室中的至少两个部分通道。在此作为附加方案或替代方案，在部分通道的到划分腔室中通入区域中能够减小流体通道横截面的至少一个尺寸。通过导入通道到划分腔室或者说具有等分结构的腔室的分叉，能够在划分腔室中得到在空间上特别均质的流动特征。通过在空间上均质的流动能够以与划分腔室的合适的形状相组合的方式实现对等分结构的完全的润湿，其中等分结构的每个区域能够首先与试样液体并且由此与封闭液体产生接触，从而能够实现所期望的微流体的功能性。同样地，通过对腔室的在空间上均质的润湿，在将试样液体从微流体网络转移到等分结构的隔间中时能够实现特别高的效率，因为于是少量的试样液体就已经足以润湿等分结构的全部区域。
此外，通过使用由具有较小的横截面面积的微流体的通道构成的分叉结构，在导入到划分腔室中之前在微流体的流动的扩张期间能够实现多相系统的分界面的毛细稳定。由此能够得到支持的是，多相系统的分界面在空间上尽可能均质地在等分结构的整个宽度的范围内被引入到划分腔室中。通过在朝向划分腔室的过渡处、尤其紧接着在等分结构之前、例如在分叉结构的通道朝向划分腔室的过渡处减小引导液体的结构的在空间上的尺寸以及毛细压力的与此相关联的变化并且通过可能在此出现的钉扎(Pinning)，在二相分界面经过等分结构之前能够得到二相分界面的、尤其在空气与试样液体之间的二相分界面的合适的定向。
此外，能够在芯片中成形空穴，该芯片布置在划分腔室中。在此，在朝向划分腔室中的芯片的过渡区域中能够减小划分腔室的引导流体的区域的至少一个尺寸。以这种方式，在该液体润湿带有空穴的芯片的上侧之前能够有利于液体弯月面的沿着芯片的整个宽度进行毛细地支持的定向。此外，毛细压力和流体阻力沿着芯片的整个宽度的在空间上均质的变化支持了均质的流动特征在划分腔室中的形成。
此外，该设备能够具有至少一个弹性的膜片，该膜片能够偏转到至少一个泵送腔室中，以便实现至少一个泵送装置的功能，并且作为附加方案或替代方案，该膜片能够偏转到至少一个阀室中，以便实施至少一个阀的功能。这样的实施方式提供的优点是，流体流动能够以简单且可靠的方式得到控制。
按照一种实施方式，该设备能够具有多个泵送装置。在此，泵送装置能够构造用于在微流体网络中以不同的流动速度输送流体。作为附加方案或替代方案，泵送装置能够构造用于每泵送循环输送不同的流体体积。作为附加方案或替代方案，泵送装置能够充当蠕动式泵送单元。这样的实施方式提供的优点是，能够以精确的方式设定所规定的流动速度。
尤其通过使用蠕动式泵送装置能够建立低的预先给定的流动速率以用于充注等分结构中的空穴或者说隔间。由此，能够避免出现不希望的例如通过惯性力引起的动态的效应、如例如将空气气泡包括在空穴中。通过组合具有不同的泵送容积的多个泵送装置并且作为附加方案或替代方案通过改变泵送频率，能够在该设备中产生不同的流动速率。通过例如尤其在用试样液体充注等分结构的空穴时使用低的流动速率，能够避免动态的效应，该动态的效应会不利地影响对等分结构的空穴的充注。通过尤其在用封闭液体封闭等分结构的空穴时使用更高的流动速率，能够实现尽可能快速地封闭该隔间，以便例如尽可能低地保持邻近的空穴之间的不希望的物质交换。此外，能够通过使用带有小的泵送容积的蠕动式泵送装置得到多相系统通过微流体网络进行的特别稳定的和所规定的运输。在此，多相系统在穿过泵送装置时的稳定性尤其能够通过蠕动-泵送腔室的小的横截面面积和占优势的毛细力来建立。对完全被运输的液体体积的精确的规定同样地通过蠕动-泵送装置的小的泵送容积来得到。该运输能够在此以由泵送容积和泵送效率构成的乘积的整数倍来实现。
设备还能够具有另外的腔室以及用于对布置在该另外的腔室中的流体进行调温的另外的调温装置，该另外的腔室流体机械地与至少一个流入通道并联接通并且流体机械地与排气通道相连接。这样的实施方式提供的优点是，能够实现对液体、在此封闭液体并且可选地附加地对试样液体进行简单且可靠地去气，以便提高分析的精确性。
也提出了用于运行前面所提及的微流体设备的实施方式的方法，其中，该方法具有以下步骤：
将试样液体引入到设备中；并且
引起作为第一相的试样液体和作为第二相的封闭液体通过微流体网络输送到划分腔室中，以便将试样液体的部分体积布置在空穴中并且用封闭液体将其封闭。
该方法例如能够以软件或硬件或者由软件和硬件的混合形式的方式例如在控制器中执行。在进行引入的步骤与进行引起的步骤之间，该方法能够具有将设备输入到用于在设备之内控制微流体的流动的微流体系统或者处理单元中的步骤。
按照一种实施方式，引起输送的步骤能够具有在微流体网络中由作为第一相的试样液体和至少一个另外的相来建立多相系统的子步骤，所述至少一个另外的相具有封闭液体并且作为附加方案或替代方案具有运输液体。此外，引起输送的步骤能够具有将多相系统借助于至少一个泵送装置经由流入通道运输到通道分岔部的子步骤。在此，至少一个阀能够如此被控制，使得可选地存在于多相系统中的运输液体通过运出通道被运走。此外，引起输送的步骤能够具有将试样液体紧接着封闭液体通过导入通道导入到划分腔室中的子步骤。在此，在进行导入的子步骤中，在试样液体与可选存在的运输液体之间的分界面经过通道分岔部之后，至少一个阀能够被换向。这样的实施方式提供的优点是，能够实现精确的、低损耗的或无损耗的且可靠的等分。
在此，通过处于等分结构前方的带有用于控制流动的微流体的阀的通道分岔部，试样液体能够首先与封闭液体并且可选地附加地与作为第二相置入的运输液体存在直接的接触，其中，必要时能够通过相同的液体来实现运输液体和封闭液体。由此，能够首先在微流体系统中实现试样液体到等分结构的无死体积的运输。接下来，通过改变布置在划分腔室前方的阀的位置能够首先将试样液体并且由此将另一液体、尤其用于封闭用试样液体所充注的空穴的封闭液体引入到划分腔室中。特别地，在试样液体到达空穴之前，能够于是阻止运输液体不期望地挤入到等分结构的空穴中并且对其进行充注。通过使用作为第三相的运输液体，对于将作为第一相的试样液体运输到等分结构而言能够实现试样液体的无死体积的运输。以这种方式也能够在微流体网络和等分结构中处理小体积的试样液体。此外，于是能够通过避免死体积而得到从微流体网络到等分结构的空穴中的试样液体转移的经提高的效率。此外，通过使用运输液体并且将作为第一相的试样液体(例如用于聚合酶-链式反应的包括清洁干净的试样材料的主混合物(Master-Mix))以及作为第二相的封闭液体(例如被氟化的碳氢化合物)置入到作为第三相的运输液体(例如硅油或者矿物油)中，能够降低封闭液体的所需的量，因为该封闭液体能够同样地无死体积地运输到等分结构或者说划分腔室中的空穴。
该方法还能够具有对试样液体的布置在空穴中的部分体积进行调温的步骤。可选地附加地能够循环重复地实施调温的步骤。这样的实施方式提供的优点是，能够实现对试样液体的简单的处理，尤其也能够实现所谓的热循环。
此外，该方法能够具有对试样液体的布置在空穴中的部分体积的至少一种特性进行光学地检测的步骤。该试样液体的至少一种特性能够通过光学的荧光来检测。这样的实施方式提供的优点是，能够以精确且简单的方式来实现对被等分的试样液体的分析。
此外，该方法能够具有对试样液体并且作为附加方案或替代方案对另外的腔室中的封闭液体进行热学上的去气的步骤，所述另外的腔室流体机械地与至少一个流入通道并联接通并且流体机械地与排气通道相连接。这样的实施方式提供的优点是，能够提高对试样液体的分析的精确性，因为在热学上处理试样液体时不再出现干扰性的气泡。
在此，该方法还能够具有排挤出封闭液体的步骤，该封闭液体通过在热学上的去气的步骤中被热学上去气的封闭液体来封闭试样液体的布置在空穴中的部分体积。这样的实施方式提供的优点是，能够特别可靠地且准确地实现对试样液体的分析，因为在对试样液体的封闭的部分体积进行热学上处理时能够避免出现气泡。
此外，通过设备相对于引力场的合适的定向并且通过使用具有合适地低粘度的封闭液体而能够通过出现的升力来运走形成的气泡。这类的气泡能够例如在对有待处理的液体进行调温时由于气体溶解性随着液体中的温度上升而下降来形成。通过高效地运走气泡尤其能够阻止试样液体从空穴中蒸发到与该空穴相邻接的气泡中并且由此发生散失。此外，能够阻止气泡例如由于光在气体-液体-分界面处的光学的折射而影响在被包含在空穴中的试样液体处的光学的测量。
通过设备相对于引力场的合适的定向以及合适地选择封闭液体、尤其通过使用具有比试样液体的密度要大的密度的封闭液体，也能够充分利用作用到两种液体上的引力，以便基于这些液体的所存在的密度差而实现二相分界面的通过划分腔室在空间上均质的传播。尤其有利的是，划分腔室的至少一个在空间上的尺寸超过在毛细力占优势前的尺度。
此外，在此提出的方案实现了一种控制器，该控制器构造用于在相应的装置中执行、操控或者说实现在此所提出的方法的变型方案的步骤。通过本发明该设计变型方案，以控制器的形式也能够快速且高效地解决本发明所基于的任务。
为此，该控制器能够具有：用于处理信号或数据的至少一个计算单元；用于存储信号或数据的至少一个存储器单元；朝向传感器或者执行器的至少一个接口以用于由传感器读入传感器信号或者用于将控制信号输出给执行器；和/或用于读入或者输出置入到通信协议中的数据的至少一个通信接口。该计算单元例如能够是信号处理器、微控制器或诸如此类物，其中，所述存储器单元能够是闪存、EEPROM或者磁性存储器单元。通信接口能够构造用于无线地和/或线路连接地读入或者输出数据，其中，通信接口(其能够读入或者输出线路连接的数据)能够例如电气地或者光学地从相应的数据传递线路读入这些数据或者将其输出到相应的数据传递线路中。
“控制器”当前能够理解为一种电气仪器，该电气仪器处理传感器信号并且据此输出控制信号和/或数据信号。该控制器能够具有一种能够按照硬件地和/或按照软件地构造的接口。在按照硬件的构造中，该接口例如能够是所谓的系统-ASIC的一部分，该系统-ASIC包含控制器的各种功能。然而也可行的是，该接口是自身的集成化的开关电路或者至少部分地由分立的构件元件组成。在按照软件的构造中，该接口能够是软件模块，该软件模块例如在微控制器上存在于其他软件模块旁。
此外，提出了一种用于执行对试样液体的分析的微流体系统，其中，该系统具有以下特征：
前面所提及的微流体设备的实施方式；和
前面所提及的控制器的实施方式，其中，该微流体设备能运行地与控制器相连接。
该控制器能够是用于在所述设备之内控制所述微流体的流动的处理单元的一部分。该微流体设备能够与控制器机械地、流体地、气动地、光学地和/或磁性地连接。该微流体系统能够是所谓的芯片实验室-系统。所述设备能够例如设计为用于该系统的涡形装置。
在一种有利的设计方案中，通过该控制器实现在所述设备之内对微流体的流动的控制。该操控通过气动的、液压的、机械的、电气的并且作为附加方案或替代方案磁性的执行器、如泵、阀、弹性的膜片、磁体和诸如此类物通过合适的接口来实现。
也有利的是一种计算机程序产品或者带有程序代码的计算机程序，所述程序代码能够存储在机器可读的载体或者存储介质、如半导体存储器、硬盘存储器或光学的存储器上，并且尤其当程序产品或者程序在计算机或设备上实施时，所述程序代码用于根据前面说明的实施方式中的一种实施方式来执行、实现和/或操控所述的方法的步骤。
因此，按照实施方式尤其能够提供一种微流体设备和方法，其能够实现在为此所设置的等分结构、例如空穴阵列结构中对试样液体进行自动化地等分。特别地，所述设备能够如此实施，使得所述等分结构能够连接到微流体网络处，其中在使用运输液体的情况下、例如在等分所述试样液体之前能够自动化地处理试样液体、尤其小体积的试样液体。此外，所述设备能够具有等分结构到微流体网络处的微流体的连接部，在液体转换到划分腔室或者说带有等分结构腔室中时，该微流体的连接部不仅引起了相分界面的毛细的、作为附加方案或替代方案由于密度差所引起的稳定，以便得到空穴或所有的空穴的在空间上均质的充注和封闭，而且也能够实现试样液体到等分结构的空穴中的高的转移效率。用于运行或者说用于基本地使用所述设备的方法尤其能够如此实施，使得一方面在使用运输液体的情况下能够实现试样液体的小的、有待等分的体积在微流体网络中的无死体积的运输，并且另一方面能够实现首先用试样液体并且随后用封闭液体对等分结构进行充注，其中，在此尤其能够涉及与运输液体不同的液体。特别地，所述试样液体和封闭液体能够已经在向等分结构运输和用试样液体充注空穴期间具有共同的分界面，以便能够实现紧接着用封闭液体来封闭等分结构的用试样液体所充注的空穴。特别地，所述设备能够附加地实现对存在于空穴中的试样液体的高效的调温、对以试样液体为出发点的荧光信号的分辨位置的光学的探测、在等分结构的空穴中的预先存放试剂以及运走尤其在调温期间形成的气泡。特别地，在此，所述设备能够合适地相对于引力场定向，以便一方面实现通过存在的升力来运走所形成的气泡，并且另一方面通过存在的密度差尤其在传播通过划分腔室期间引起尤其在试样液体与封闭液体之间的相分界面的在空间上的稳定。
换句话说，按照实施方式能够提供一种用于自动化地或者说全自动化地处理并且等分试样液体的微流体设备和方法，其中，该试样液体在所述设备中的处理之后在借助于至少一个另外的不能与试样液体混合的相的情况下能够尤其无损耗地运输到等分结构，其中，能够在下述设计方案中设置等分结构到微流体网络处的微流体的连接部，该设计方案在所述液体转换到划分结构中、或者说在传播通过划分腔室期间能够引起相分界面的通过下述方式所导致的稳定，即：通过尤其在分叉结构、芯片边缘或诸如此类物的区域中的毛细力、和/或通过例如在从下方进行充注并且倾斜设备时所述液体的密度差、和/或通过流体阻力的变化、尤其通过在所述分叉结构后方的通道渐缩部或者通过在芯片边缘处的通道渐缩部，以便实现对所有的空穴的可靠的充注和封闭并且实现高的转移效率，其中，所述设备中的试样液体和作为附加方案或替代方案所述封闭液体能够被去气，以便阻止或者降低在等分结构中的热循环时的气泡形成。
附图说明
在此提出的方案的实施例在附图中示出并且在接下来的说明中更详细地加以阐释。
其中：
图1示出了按照一种实施例的微流体设备的示意图；
图2A示出了按照一种实施例的微流体设备的部分区段的示意图；
图2B示出了按照一种实施例的微流体设备的部分区段的示意图；
图2C示出了按照一种实施例的微流体设备的部分区段的示意图；
图3示出了按照一种实施例的微流体设备的示意图；
图4示出了按照一种实施例的微流体设备的示意图；
图5A示出了按照一种实施例的微流体设备的部分区段的示意图；
图5B示出了按照一种实施例的微流体设备的部分区段的示意图；
图5C示出了按照一种实施例的微流体设备的部分区段的示意图；
图6示出了按照一种实施例的微流体设备的示意图；
图7示出了按照一种实施例的用于运行的方法的流程图。
具体实施方式
在对本发明的有利的实施例的接下来的说明中，针对在不同的附图中所示出的且起相似作用的元件使用相同的或者类似的附图标记，其中，省去了对这些元件的重复的说明。
图1示出了按照一种实施例的微流体设备100的示意图、尤其按照一种实施例的微流体设备100的横向剖面的示意图。微流体网络通过至少一个流入通道111、至少一个泵送装置121、以及流入通道111的分岔成运出通道112以及导入通道113的至少一个通道分岔部114、和用于在分岔114处控制微流体的流动的至少两个阀131、132或者作为替代方案的多路阀而与中央腔室或者说划分腔室115相连接。
划分腔室115尤其具有多个空穴或者说凹缺或者说隔间140，它们能够利用作为第一相的试样液体10来充注并且能够利用作为第二相的封闭液体20来覆盖，从而试样液体10至少部分地保留在空穴140中。以这种方式得到对试样液体10的微流体的等分。此外，划分腔室115除了与导入通道113的连接之外还具有与导出通道116的连接。
换句话说，微流体设备100为了处理并且等分试样液体10而因此具有划分腔室115以用于容纳试样液体10的输入体积。划分腔室115具有多个空穴140以用于容纳试样液体10的能用于证实反应的部分体积。此外，设备100具有用于流体机械地展开划分腔室115的微流体网络。微流体网络具有至少一个流入通道111(所述流入通道带有分岔成运出通道112和流体机械地与划分腔室115连接的导入通道113的至少一个通道分岔部114)、用于影响通道分岔部114的区域中的流体流动的至少一个阀131、132、和流体机械地与划分腔室115连接的导出通道116。此外，设备100具有用于在该设备100之内输送流体的至少一个泵送装置121。至少一个泵送装置121和微流体网络构造用于：将作为第一相的试样液体10通过微流体网络输送到划分腔室115中，以便将试样液体10的部分体积布置在空穴140中；并且将作为第二相的封闭液体20通过微流体网络输送到划分腔室115中，以便用封闭液体20来封闭空穴140中的试样液体10的部分体积。
在图1中示意性地所示出的实施例中，设备100附加地具有在划分腔室115的和尤其空穴140的区域中的至少一个在热学上的接口或者说热交换接口或者说调温装置201、以及尤其在空穴140的区域中的光学的接口或者说检测装置301。调温装置201于是能够尤其用于对包含到空穴140中的第一相或者说试样液体10进行调温。检测装置301能够尤其用于光学地读出荧光信号，该荧光信号尤其以包含到空穴140中的试样液体10为出发点。此外，设备100在图1中所示出的实施例中在处理期间合适地相对于引力场g来定向又或者置于旋转状态中，从而导致了升力500，该升力能够用于运走可能形成的气泡50。
按照在图1中所示出的实施例，泵送装置121流体机械地接通到流入通道111中。第一阀131在分岔部位114与划分腔室115之间接通到导入通道113中。第二阀132接通到运出通道112中。
图2A、图2B和图2C示出了按照一种实施例的设备的部分区段的示意图。该设备对应于或类似于来自图1的设备。图2A示出了设备的部分区段的倾斜的俯视图、图2B示出了其俯视图并且图2C示出了其剖视图。在该实施例中，空穴140位于在芯片中，该芯片例如通过粘接连接固定在划分腔室115中，所述粘接连接将芯片的第一侧与划分腔室115的第一侧彼此连接起来。
导入通道113从第一侧导入到划分腔室115里面。导出通道116布置在划分腔室115的第二侧处。由于划分腔室115和带有空穴140的芯片的几何形状，划分腔室115的在朝着带有空穴140的芯片的过渡处的引导流体的区域的在空间上的尺寸1130、1150突然发生减小。按照杨-拉普拉斯-方程，伴随这种在空间上的尺寸1130、1150的减小的是现有的毛细压力的变化。此外，在存在于引导流体的区域的突然的减小部处的边缘处出现所谓的“钉扎”。在液体润湿带有空穴140的芯片的第二侧之前，以这种方式能够促进对液体弯月面沿着芯片的整个宽度进行毛细地支持的定向。此外，毛细压力的和流体阻力沿着芯片的整个宽度的在空间上均质的变化支持了均质的流动特征在划分腔室115中、尤其在空穴140的布置在芯片的第二侧上的区域中的形成。
此外，在所述设备的这种有利的设计方案中，通过使用具有比试样液体的密度要高的密度的封闭液体、将液体引入中央腔室115的第一侧处、以及对中央腔室115和/或设备100相对于引力场例如借助合适地倾斜所述设备进行合适地定向的这样的方式，基于存在的密度差能够通过中央腔室115实现试样液体和封闭液体的稳定的分隔以及二相分界面的在空间上均匀的传播，在所述中央腔室中，所述空穴中的每个空穴140首先用试样液体充注并且随后用封闭液体覆盖。
总体上，设备根据所选择的尺寸因此不仅通过出现的毛细力而且也通过作用到液体上的重力允许了在空间上尽可能均质的流动特征的形成。以这种方式能够一方面实现对所有的空穴140的可靠的充注和封闭并且另一方面实现试样液体从微流体网络到等分结构的空穴140中的高的转移效率；也就是说对于所有空穴140的充注而言相对小体积的试样液体就已经足够了。
图3示出了按照一种实施例的微流体设备100的示意图、尤其示出了按照另一种实施例的设备100的示意性的横向剖面。在此，设备100类似于来自前面所示出的附图中的一个附图的、尤其图1的设备。设备100在该实施例具有两个泵送装置121、122，如例如蠕动式泵，其合适于在设备100的微流体网络中引起不同的流动速率。通过组合具有不同的泵送容积的两个泵送装置121、122，能够实现液体的不仅特别快速的而且也特别精确的泵送。此外，在图3中所示出的实施例中，导入通道131朝着中央腔室115具有分叉1131，所述分叉用于在中央腔室115中建立在空间上均质的流动并且用于在流动扩张期间使得微流体的分界面毛细稳定。
在此，第二泵送装置122在第一泵送装置121与分岔部位114之间接通到流入通道111中。在分叉1131处导入通道113分叉成多个部分通道，在此仅仅示例性地示出四个部分通道。
图4示出了按照一种实施例的设备100的示意图。在此，所述设备100类似于来自前面所示出的附图中的一个附图的设备。在所述设备100的这种实施例中，对微流体的流动的建立和控制基于对弹性的膜片的使用，该膜片能够通过在规定的位置处有针对性地施加压力而偏转。膜片的偏转在微流体网络的为此所设置的凹缺中进行，以便例如由此例如以泵送腔室的形式排挤出液体，或者例如以至少一个阀的形式打开或关闭流体路径。在设备100的在图4中所示出的实施例中，在导入通道111处布置有三个微流体的阀，这些阀构成蠕动式泵送单元121。通过将导入通道111的所提及的三个阀中的两个阀与邻接到两个阀处的泵送腔室组合起来而实现第二泵送功能122。根据所使用的泵送功能，于是能够在泵送循环中转移不同的体积。在图4中描绘的立体的投影中，在中央腔室115左下方，导入通道111具有到朝着中央腔室115的连接通道113中的分岔114以及运出通道112。所述连接通道113在导入到带有空穴140的中央腔室115中之前具有两级的分叉1131。中央腔室115同样具有导出通道116。
图5A、图5B和图5C示出了按照一种实施例的微流体设备的部分区段的示意图。在此，所述设备对应于或者类似于来自图4的设备。图5A示出了该设备的部分区段的倾斜的俯视图，图5B示出了其俯视图并且图5C示出了其剖视图。
更准确地说，在此实现了具有由空穴140构成的等分结构的划分腔室115，所述划分腔室通过导入通道113利用分叉1131和导出通道116连接到微流体网络处。在按照本发明的设备的这种有利的实施方式中，在所述分叉1131的朝着划分腔室115的在此例如四个通道1132的过渡处存在引导流体的结构的空间尺寸1130、1150的减小。特别地，划分腔室115的高度1150显著地小于分叉1131的导入通道1132的在朝着划分腔室115的过渡处的延展1130。按照杨-拉普拉斯-方程，这与在导入通道1132朝着划分腔室115的过渡处存在的毛细压力的变化相对应，从而通过相分界面的在此存在的“钉扎”能够首先实现对分叉1131的通道1132的完全的充注并且由此能够实现对划分腔室115的尽可能均质的充注。
图6示出了按照一种实施例的微流体设备100的示意图、尤其示出了按照另一种实施例的设备100的示意性的横向剖面。所述设备100在此类似于来自图3的设备。来自图3的设备与在图6中所示出的设备100之间的区别在下文中加以阐释。
所述设备100按照在此所示出的实施例具有另外的腔室117，该另外的腔室连接到微流体网络处并且具有排气通道118。此外，设备100在所述另外的腔室117的区域中具有另外的调温装置或者说热学上的接口或者说热交换接口202。由此，另外的腔室117尤其能够用于对液体10、20、30进行调温、例如用于热学上去气。通过排气通道118尤其能够运走形成的气泡50。在此，微流体通道110、111、112、113、116、泵送装置121、122、123以及阀130、131、132能够用于尤其在设备100之内在划分腔室115、另外的腔室117与微流体网络之间合适地建立并且控制微流体的流动。
第一泵送装置121在第二泵送装置122与第三泵送装置123之间流体机械地接通到流入通道111中。在此，第二泵送装置122布置在第一泵送装置121与分岔部位114之间。排气通道118能够借助于阀130来通风或者阻断。另外的腔室117通过另外的通道110连接到第二泵送装置122与分岔部位114之间的流入通道111处以及通过通道而与第一泵送装置121与第三泵送装置123之间的流入通道111连接。在第三泵送装置123与第一泵送装置121之间、在第三泵送装置123与另外的腔室117之间、在另外的腔室117与第二泵送装置122之间以及在第二泵送装置122与分岔部位114之间分别布置阀。
图7示出了按照一种实施例的用于运行的方法700的流程图。用于运行的方法700能够实施，以便运行前面所说明的附图中的一个附图的微流体设备或者类似的微流体设备或者说控制该微流体设备的运行。
用于运行的方法700具有将试样液体或者说试样引入到设备中的步骤710。随后，在用于运行的方法700中在进行引起的步骤730中引起作为第一相的试样液体和作为第二相的封闭液体通过微流体网络输送到划分腔室中，以便将试样液体的部分体积布置在空穴中并且用封闭液体来将其封闭。按照在此所示出的实施例，引起输送的步骤730具有进行建立的子步骤732、进行运输的子步骤734以及进行导入的子步骤736，如在下文中阐释的那样。
在进行建立的子步骤732中，在微流体网络中由作为第一相的试样液体并且由具有封闭液体和/或运输液体的至少一个另外的相来建立多相系统。所述多相系统能够例如通过将试样液体或者说第一相置入到不能或者仅能略微与试样液体混合的第二相中来实现，所述第二相不仅用作封闭液体而且也用作运输液体。替代地，试样液体和封闭液体能够单侧地或双侧地置入到另一第三相中，该第三相用作运输液体。按照一种实施例，所使用的液体——试样液体的组成部分除外——尤其在进行引入的步骤710之前就已经以预先存放的方式存在于设备中。
在进行运输的子步骤734中，多相系统借助于至少一个泵送装置通过流入通道运输到通道分岔部。在此，至少一个阀如此控制，使得可选地存在于多相系统中的运输液体通过运出通道被运走。换句话说，在此，借助于至少一个泵送装置实现将多相系统经由导入通道微流体地运输到通道分岔部，其中，第一阀被关闭并且通过运出通道和被打开的第二阀来实现运走运输液体。
在进行导入的子步骤736中，试样液体紧随着封闭液体通过导入通道导入到划分腔室中。在此，在试样液体与可选地存在的运输液体之间的分界面已经经过通道分岔部之后，至少一个阀被换向。在此，尤其在试样液体与运输液体之间的分界面经过通道分岔部之后(该运输液体必要时与封闭液体相同，也就是说通过具有相同的物理化学特性的液体来实现)，使第二阀关闭并且使第一阀打开，从而试样液体紧随着封闭液体通过导入通道导入到划分腔室中。以这种方式将等分结构的空穴或者说隔间首先用试样液体充注并且随后用封闭液体覆盖，从而试样液体最后等分地存在于空穴或者说隔间中。
按照一种实施例，方法700也具有将设备输入到处理单元中的步骤720，所述处理单元主要用于控制在设备之内的微流体的流动。为了在设备中控制微流体的流动，能够例如在设备与处理单元之间建立气动的连接，该气动的连接能够实现将压力受控制地施加到设备处。作为附加方案或者替代方案，能够在设备与处理单元之间建立机械连接，该机械连接能够将机械力传递到设备上，例如以用于释放预先存放在设备中的液体试剂，和/或能够将设备置于受控制的旋转状态中，从而包含在设备中的液体能够通过由设备的旋转运动所导致的惯性力或者说虚拟力(Scheinkraft)、如离心力、科里奥利力、欧拉力来被处理。作为附加方案或替代方案，处理单元能够拥有对于微流体设备的另外的接口，其尤其在进行输入的步骤720中建立，例如以便对设备进行至少局部地调温和/或检测光学的信号和/或引入超声波、和/或以便引入机械的能量和/或耦合电磁的能量。
按照一种实施例，用于运行微流体设备的方法700在进行引起的步骤730之后也具有借助于调温装置或者说热学上的接口或者说热交换接口来对划分腔室进行调温、尤其循环调温的步骤，所述划分腔室包含等分结构的空穴或者说隔间。以这种方式，在存在于等分结构的各个空穴或者说隔间中的试样液体的等分中能够执行以热学方式影响的化学反应，例如聚合酶-链式反应。
按照一种实施例，在进行检测的步骤中，通过检测装置、尤其光学的接口附加地检测荧光信号，所述荧光信号尤其从空穴中的试样液体发出。于是能够例如通过使用借助于荧光共振能量转移(FRET)被淬灭的且通过聚合酶可裂变的寡核苷酸-荧光探针(例如TaqMan探针)推断出试样液体中存在特定的脱氧核糖核酸序列。通过应用这类的荧光探针能够在试样液体的等分中因此实时地且定量地跟踪聚合酶-链式反应的走向。特别地，在此，能够通过设备的合适的定向将在调温期间形成的气泡通过起作用的升力来运走。
按照一种实施例，用于运行的方法700此外具有对所述液体中的一种或者多种液体、尤其封闭液体进行去气的步骤、例如在设备之内在另外的腔室中进行热学上的去气，所述另外的腔室具有第二调温装置或者说热学上的接口。以这种方式能够减少在调温期间在中央腔室中形成的大量的气泡。特别地，在进行运输的子步骤134之前、也就是说在试样液体和封闭液体彼此相继地转移到划分腔室中之前，在为此所设置的另外的腔室之内实现对多相系统、尤其试样液体和封闭液体的去气和/或加热。可选地，仅在另外的腔室中对封闭液体进行加热和热学上的去气。在另外的腔室中对封闭液体去气之后，尤其在进行导入的子步骤736之后并且在调温的步骤之前将该封闭液体泵送到划分腔室中，从而在划分腔室中存在的大量的封闭液体通过前述在另外的腔室中经加热的且热学上经去气的大量的封闭液体被代替。以这种方式，能够减少尤其在热处理期间在调温的步骤中在划分腔室中形成的大量的气泡。
在下文中，参考前面所说明的附图简要地示出了设备100的示例性的尺寸和规格。
设备100的侧向的尺寸例如为30×30mm2至300×300mm2、优选为50×50mm2至100×100mm2。聚合物基质的厚度例如为0.6mm至30mm、优选为1mm至10mm。聚合物膜片的厚度例如为50μm至500μm、优选为100μm至300μm。微流体通道111、112、113的横向剖面例如为100×100μm2至3×3mm2、优选为300×300μm2至1×1mm2。泵送装置121、122、123的泵送腔室的容积例如为30nl至100μl、优选为100nl至30μl。具有等分结构的划分腔室115的尺寸例如为3×3×0.1mm3至30×30×3mm3、优选为3×3×0.3mm3至10×10×1mm3。具有等分结构的划分腔室115的容积例如～1μl至～3ml、优选为～3μl至～100μl。等分结构的空穴或者说隔间140的容积例如为10pl至10μl、优选为10nl至300nl。调温装置或者说热学的接口201、202的侧向的尺寸例如为1×1mm2至100×100mm2、优选为3×3mm2至30×30mm2。
试样液体或者说第一相10例如具有含水的溶液，尤其用于执行化学的、生化的、医学的或者分子诊断的分析，尤其利用包含在其中的试样材料、尤其例如从体液、涂片、分泌物、唾液或者组织试样中得到的人类来源来执行分析。在试样液体中有待证实的目标尤其在医学、临床、治疗或者诊断方面意义重大并且能够例如是细菌、病毒、特定的细胞、如例如循环的肿瘤细胞、无细胞的DNA、蛋白质或者其他生物标记。
封闭液体或者说第二相20和运输液体或者说第三相30尤其具有矿物油、硅油、氟化的碳氢化合物、如例如3M氟化物(Fluorinert)或者采用合适的组合的全氟聚醚(Fomblin)，其中，这两个相不能或者仅能略微彼此混合(例如3M氟化物FC-40或者FC-70和硅油)、尤其带有低的水溶性，以便阻止与试样液体或者说第一相10的不希望的充分混合；和/或带有低的粘度，以便实现高的灵活性、也就是说良好地运走形成的气泡50；和/或带有低的导热性，以便将出现的寄生的热损耗保持得尽可能低，和/或带有低的热容量，以便将有待处理的热质量保持得尽可能小；和/或带有所包含的表面活性剂，以便使朝向试样液体或者说第一相10的分界面稳定。
设备100尤其主要由聚合物、如例如聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、环状烯烃共聚物(COP、COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)或者热塑性的弹性体(TPE)、如聚氨酯(TPU)或者苯乙烯-嵌段共聚物(TPS)制成，尤其通过高穿透方法、如注塑成型来热成形、冲压、激光透射焊接。必要时，设备100尤其在热交换接口或者说热学上的接口或者说调温装置201的区域中设有带有高导热性的材料(例如像铝、铜、银的金属或者合金或者硅)的组成部分，以便在包含在设备100中的液体10、20、30与所使用的加热和/或冷却设备之间实现改善的热交换。
微流体的泵送装置121、122、123和阀130、131、132例如通过凹缺中的聚合物膜片到至少一个聚合物基质中的以气动的方式所促动的偏转来实现，在所述聚合物基质中布置有微流体的通道和腔室。
如果一种实施例在第一特征与第二特征之间包括“和/或”这样的连接词，那么这一点应该这样理解，即：该实施例按照一种实施方式不仅具有第一特征而且也具有第二特征并且按照另一实施方式要么仅仅具有第一特征要么仅仅具有第二特征。

Claims (15)

1.用于处理和等分试样液体(10)的微流体设备(100)，其中，所述微流体设备(100)具有以下特征：
划分腔室(115)，其用于容纳所述试样液体(10)的输入体积，其中，所述划分腔室(115)具有多个空穴(140)，所述空穴用于容纳所述试样液体(10)的能用于证实反应的部分体积；
微流体网络，其用于流体机械地展开所述划分腔室(115)，其中，所述微流体网络具有至少一个流入通道(111)和流体机械地与所述划分腔室(115)连接的导出通道(116)；以及
至少一个泵送装置(121、122、123)，其用于在所述微流体设备(100)之内输送流体(10、20、30)，其中，所述至少一个泵送装置(121、122、123)和所述微流体网络构造用于：将作为第一相的试样液体(10)通过所述微流体网络输送到所述划分腔室(115)中，以便将所述试样液体(10)的部分体积布置在所述空穴(140)中；并且将作为第二相的封闭液体(20)通过所述微流体网络输送到所述划分腔室(115)中，以便用所述封闭液体(20)来封闭所述空穴(140)中所述试样液体(10)的部分体积，
其中所述等分是指将大的液体体积细分成小的液体体积并且将其包含到各个空穴(140)中，
并且其中在朝向所述划分腔室(115)的过渡处减小引导液体的结构的在空间上的尺寸。
2.按照权利要求1所述的微流体设备(100)，其带有所述流入通道(111)分岔成运出通道(112)和流体机械地与所述划分腔室(115)连接的导入通道(113)的至少一个通道分岔部(114)，和/或带有至少一个阀(130、131、132)以用于影响所述通道分岔部(114)的区域中流体流动。
3.按照权利要求1或2所述的微流体设备(100)，其带有所述试样液体(10)和所述封闭液体(20)。
4.按照权利要求1或2所述的微流体设备(100)，其带有调温装置(201)以用于对所述试样液体(10)的布置在所述空穴(140)中的部分体积进行调温，和/或带有检测装置(301)以用于对所述试样液体(10)的布置在所述空穴(140)中的部分体积的至少一种特性进行光学地检测。
5.按照权利要求2所述的微流体设备(100)，其中所述导入通道(113)分叉成通入到所述划分腔室(115)中的至少两个部分通道(1131、1132)，和/或其中，在所述部分通道(1131、1132)的到所述划分腔室(115)中的通入区域中减小了流体通道横截面的至少一个尺寸(1130、1150)。
6.按照权利要求1或2所述的微流体设备(100)，其中所述空穴(140)在芯片中成形，所述芯片布置在所述划分腔室(115)中，其中，在朝向芯片的过渡区域中在所述划分腔室(115)中减小所述划分腔室(115)的引导流体的区域的至少一个尺寸。
7.按照权利要求2所述的微流体设备(100)，其带有至少一个弹性的膜片，所述膜片能够偏转到至少一个泵送腔室中，以便实现所述至少一个泵送装置(121、122、123)的功能，和/或能够偏转到至少一个阀室中，以便实现所述至少一个阀(130、131、132)的功能。
8.按照权利要求1或2所述的微流体设备(100)，其带有多个泵送装置(121、122、123)，其中，所述泵送装置(121、122、123)构造用于，在所述微流体网络中以不同的流动速度来输送流体(10、20、30)，和/或以每泵送循环的不同的流体体积来对其进行输送，和/或其中，所述泵送装置(121、122、123)充当蠕动式泵送单元。
9.按照权利要求1或2所述的微流体设备(100)，其带有另外的腔室(117)，所述另外的腔室流体机械地与所述至少一个流入通道(111)并联接通并且流体机械地与排气通道(118)相连接；并且带有另外的调温装置(201)以用于对布置在所述另外的腔室(117)中的流体(10、20、30)进行调温。
10.用于运行按照权利要求1至9中任一项所述的微流体设备(100)的方法(700)，其中，所述方法(700)具有以下步骤：
将所述试样液体(10)引入(710)到所述微流体设备(100)中；并且
引起(730)作为第一相的试样液体(10)和作为第二相的封闭液体(20)通过微流体网络到划分腔室(115)中的输送，以便将所述试样液体(10)的部分体积布置在所述空穴(140)中并且用所述封闭液体(20)将其封闭。
11.按照权利要求10所述的方法(700)，其中所述微流体设备(100)具有所述流入通道(111)分岔成运出通道(112)和流体机械地与所述划分腔室(115)连接的导入通道(113)的至少一个通道分岔部(114)和至少一个阀(130、131、132)以用于影响所述通道分岔部(114)的区域中流体流动，其中引起(730)输送的步骤具有：
在所述微流体网络中由作为第一相的试样液体(10)和由至少一个另外的相来建立多相系统的子步骤(732)，所述另外的相具有所述封闭液体(20)和/或运输液体(30)；
借助于所述至少一个泵送装置(121、122、123)将所述多相系统经由流入通道(111)运输到所述通道分岔部(114)的子步骤(734)，其中，所述至少一个阀(130、131、132)如此控制，使得可选地存在于所述多相系统中的运输液体(30)通过所述运出通道被运走；
以及紧随着所述封闭液体(20)将所述试样液体(10)通过所述导入通道(113)导入到所述划分腔室(115)中的子步骤(736)，其中，在进行导入的所述子步骤(736)中，在所述试样液体(10)与可选地存在的运输液体(30)之间的分界面经过所述通道分岔部(114)之后，所述至少一个阀(130、131、132)被换向。
12.根据权利要求10或11所述的方法(700)，其带有对所述试样液体(10)的布置在所述空穴(140)中的部分体积进行调温的步骤，和/或其中，循环重复地实施所述调温的步骤。
13.根据权利要求10或11所述的方法(700)，其带有对所述试样液体(10)的布置在所述空穴(140)的部分体积的至少一种特性进行光学的检测的步骤。
14.根据权利要求10或11所述的方法(700)，其带有在另外的腔室(117)中对所述试样液体(10)和/或所述封闭液体(20)进行热学上的去气的步骤，所述另外的腔室流体机械地与所述至少一个流入通道(111)并联接通并且流体机械地与排气通道(118)相连接。
15.按照权利要求14所述的方法(700)，其带有排挤出所述封闭液体(20)的步骤，所述封闭液体对所述试样液体(10)的布置在所述空穴(140)中的部分体积进行封闭，所述封闭通过在热学上的去气的步骤中热学上被去气的封闭液体(20)来进行。
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