CN1715929A - 流控调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于调控液体流动的装置和工具包。

Description

流控调节装置

发明背景

在许多需要控制液体沿液流通道流动的应用中，都使用了阀。例如，在制药应用、生物技术应用、生命科学应用、生物医学应用、公共健康应用，农业应用等等中，都使用阀来控制液体的流动。

根据其系统和流量，阀的尺寸可大可小。例如，微流控领域就是一种采用了阀的应用体系，该领域泛指在微型系统中控制微量液体流动的技术。比如，用于取样和分析生物液体的微流控装置需要微型阀来控制该装置中的液体流动。常规的用于微流控装置的阀较复杂，该复杂性就增加了制造成本和阀失效的风险。此外，启动通过阀的流动所需要的压力(即爆破压力)比较低，致使这些阀在很多应用中不起作用。

人们仍然需要针对各种应用，包括微流控装置来开发有效的阀。特别有意义的是开发不显著增加装置的复杂度或成本的阀，例如不需要移动部件的阀。

发明内容

提供了用于调控液体流动的装置。本装置的实施方案包括流动调控通路，其具有疏水区域，该疏水区域与含有至少一个渐降式接面(stepped-down junction)的毛细管通路相接触。在一些实施方案中，本装置由两块相互接触的基板和该基板之间具有的毛细管通路构成。在一些实施方案中，该毛细管通路由位于一个或多个基板上的凹槽构成。在一些实施方案中，该毛细管通路由存在于两块基板之间的隔离物构成。本发明的实施方案还可以包括位于一个或多个渐降式接面处的陡沿。本发明还提供了含有本装置的工具包(kit)。

附图说明

图1是根据本发明实施方案的改进的毛细管阀透视图。

图2为图1所示的改进的毛细管阀沿剖线2-2的横截面视图。

图3为图1所示的改进的毛细管阀沿剖线3-3的横截面视图。

图4是根据本发明的改进的毛细管阀的备选实施方案透视组装图。

图5是根据本发明的改进的毛细管阀的另一个备选实施方案的透视组装图。

图6为图5所示的改进的毛细管阀沿剖线6-6的横截面视图。

图7为图5所示的改进的毛细管阀沿剖线7-7的横截面视图。

具体实施方式

提供了用于调控液体流动的装置。本装置的实施方案包括流动调控通路，其具有疏水区域，该疏水区域与含有至少一个渐降式接面的毛细管通路相接触。在一些实施方案中，本装置由两块相互接触的基板和该基板之间具有的毛细管通路构成。在一些实施方案中，该毛细管通路由位于一个或多个基板上的凹槽构成。在一些实施方案中，该毛细管通路由存在于两块基板之间的隔离物构成。本发明的实施方案还可以包括位于一个或多个渐降式接面处的陡沿。本发明还提供了含有本装置的工具包。

在描述本发明之前，应当明白本发明并不仅限于所描述的特定的实施方案，其当然可以类似地改变。还应当明白，在此使用的术语目的仅在于描述特定的实施方案，并不意味着对本发明的范围有所限制，因为本发明的范围仅受所附权利要求的限制。

在提供有取值范围的地方，应当明白，除非文中另外有清楚的指定，在该范围的上限和下限之间的每个中间值，其中该中间值直到下限单位的十分之一，以及其它的规定范围或者在所规定范围内的中间值，都包含在本发明中。本发明中还包括这些较小范围的上下限，其可以独立地包含在该较小范围中，在所规定的范围内具有被特别排除的边界点。在包括了一个或者两个边界点的该规定的范围中，这些被包含的边界点中的一个或者二者都被排除掉的范围也包含在本发明中。

除非另有定义，在这里用到的所有技术和科学术语都与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同。尽管与这里所述的方法和材料相类似或者相等价的任何方法和材料也可应用于本发明的实践中或者测试中，但在下面将描述优选的方法和材料。所有在此提到的公开物都通过引入作为参考，以便公开和描述与该被引用出版物有关的方法和/或材料。

必须注意的是，除非文中另外有清楚的规定，在此和所附权利要求中使用的单数形式的“a”，“an”和“the”包括复数的所指物。

当通过选择性的“or”来提及两个或更多个的条目(例如，元件或方法)时，这表明除了一方的存在必须排除掉另一方或其它方的情况之外，其中任何一个都可以单独地存在或者以任何它们组合的形式一同存在。

还应当明白的是，在本发明的全文中，诸如“顶”、“底”、“前”、“后”、“上”、“下”以及类似的术语仅作为相对含义使用。

在此所讨论的公开物仅针对其早于本申请的提交日之前的公开内容。这里并没有承认，本发明无权根据在先发明在这些公开物之前。此外，所提供的公开日可能与实际的公开日有所不同，这需要分别作确认。

通过阅读本说明，对本领域技术人员来说，显然在不偏离本发明的范围或实质的情况下，这里所描述和图示的每个单独的实施方案都具有分离的元件和特征，其很容易与其它任何一些实施方案的特征相分离或者相结合。

在此所示的附图没有必要按照比例绘制，为了清晰起见，其中的一些组件和特征被放大了。

装置

如上所归纳，本发明包括用于控制流动通路中的液体流动的装置。更具体地说，本装置的实施方案包括用来调控(例如，可控地止动和启动)流动通路中的液体流动的改进的毛细管阀。本发明的毛细管阀适用于多种不同的、需要调控毛细尺寸的流动通路中的液体流动的应用、装置和系统。

可采用改进的毛细管阀，如图1至7所示，来控制生物流体在装置，例如含有微通道的装置的流动通路中的流动。这种装置包括液体处理特征，用于测量和/或分析或以其它方式评价被引入该装置中的液体的一个或多个方面。本发明适用于多种不同的采用了液相的化学、物理和/或生物学分析或测量设备和技术。例如，本毛细管阀可用于和/或适用于与采用液体的任何化学、物理和/或生物技术来处理、分离和/或分析至少一种存在于或至少怀疑存在于该液体中的成分。

对本领域技术人员来说显然可采用本毛细管阀来调控各种有机和无机液体的流动。应当明白本发明并不限于任何特殊的液体或液体种类。液体可以是天然的或者是合成的，并且可以在用于本装置之前进行了预处理或者以其它的方式进行了处理。也就是说，根据本发明，各种各样的液体可以经过了处理(例如，测量、检测、分离、分析等等)，其中液体包括但不限于，全血、间质流体、血浆、缓冲液或者含有缓冲液的样品等等。例如，全血、间质流体、血浆、细胞悬浮液、蛋白质溶液、血清、尿液、泪液、水、缓冲液或含有缓冲液的液体等样品均可以接触本装置，并利用本发明的改进的毛细管阀来调控它们的流动。

给定装置的尺寸根据所实施的特定分析方案可以有较大范围的变化，并且同样包括本领域所知的小规模或微型的装置。本发明的流动调控阀为毛细管阀，并同样包括一个或多个尺寸适合于运送亚微升、纳升甚至皮升量液体的液体流动通路。这种装置以微流控装置为特征，其包括一个或多个极小或微流控尺寸的通路或管道。“微流控”的意思是该装置包括一个或多个至少一维，例如，深、宽、长等，在大约5微米到大约2500微米范围内的液体通路或管道、导管、或贮液池。在一些实施方案中，所有的液体通路都具有这样的尺寸。本发明的液体通路可具有的深度为大约5微米到大约1000微米，例如从大约50微米到大约250微米，和/或宽度为大约10微米到大约1000微米，例如从大约50微米到大约250微米，和/或长度为大约50微米到大约数厘米或者更多。适用于本发明的典型的微流控和其它的装置在例如，国际公开号为WO 02/49507的申请中，以及2004年3月31日提交的序列号为10/143253和60/558375，和______，题为“触发式被动阀”，代理卷号为DDI-5043的美国申请中都有所描述，在此引入其公开内容作为参考。

本装置可由一个或多个的基板构成，下面将对其进行更详细的描述。例如，一种装置可由其中形成了一个或多个凹槽的单块基板构成，该凹槽提供了一个或多个流动通路，例如毛细管通道。在许多实施方案中，该装置可由两块彼此相对设置的基板构成，并且在其之间提供了一个或多个如毛细管通道这样的通路，例如，由一块或多块基板内的凹槽形成，或者由夹在两块基板之间的间隔壁形成。

至少就本发明的阀来说，提供了本发明装置基础的一个或多个基板可以为平面板，但在一些实施方案中也可以为非平面的板。在一些实施方案中，所述一个或多个基板可含有表面修饰、结构等等，如脊、凸缘、突块等，其可以提供一些或所有的流动通路和/或有助于流动。在一些实施方案中，基板可包含一个或多个横贯基板厚度的口或孔，其可设置成与通路例如液体入口管、毛细管通路等对齐，尤其是与之连通。口可设置成具有将液体引入各个流动通路的入口位点。如果有的话，所述口可以为可再次密封的口，例如自封口，以便降低从装置的外部环境中引入装置内部的液体污染。

给定基板的材料选择成与装置将进行的特定化学或生化过程相适应，例如，与其中的环境条件相适应，如pH、温度、试剂(如果有的话)等等。在一块或多块基板的构建中采用的目的材料包括但不限于，氧化硅基基板，例如玻璃、陶瓷、石英、硅或多晶硅等；金属，例如铝、不锈钢等；以及诸如热塑性塑料等等的聚合物材料，例如ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、聚砜、聚苯乙烯、聚甲基戊烯、聚丙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚碳酸酯、聚四氟乙烯(TEFLON^)、聚氨酯、多氟烃、聚酰亚胺、聚酯、聚酰胺、丙烯酸、聚醚、聚烯烃等等，以及其混和物。本发明的基板可以为复合材料，层压材料或类似物。“复合材料”是由不同材料构成的组合物。复合材料可以是嵌段复合材料，例如，A-B-A嵌段复合材料，A-B-C嵌段复合材料，或类似物。可选择地，复合材料可以是非均相的，即其中的材料截然不同或者处于各自的相中，或者是不同材料的均相混合物。这里，所使用的术语“复合材料”包括“层压”复合材料。“层压材料”指由相同或不同材料的几个不同粘结层构成的复合材料。

本装置，尤其是装置的流动控制区域，可采用任何合适的方法制成，例如但不限于，注模法、挤出法，或者由铸塑塑膜形成等等。在采用两块相互接触的基板的实施方案中，基板中的一块或两块都可以用合适的热塑性聚合物或类似物注模而成，和/或基板中的一块或两块都可以由挤出或铸塑塑膜形成。

如以上所述，在一些实施方案中，流动通路，例如至少一个阀式毛细管通道，可通过在一块或多块基板表面形成凹槽来制成。为此可采用任何合适的技术，包括但不限于，光刻法、深层反应离子刻蚀(“DRIE”)、微复制、电铸法、热成型、激光消蚀、气体磨蚀、湿式化学蚀刻、模压加工、铸造、印迹、注模等等。在一些实施方案中，至少一个阀式毛细管通道可通过冲切粘合剂膜来制成。在一些实施方案中，流动通路，例如至少一个阀式毛细管通路，包括一块由硅或类似物制成的基板，其具有一个或多个蚀刻的流动通道，而另一块由玻璃或类似物制成的基板，其可以含有也可以不含蚀刻的通道。

现在翻到附图，图1是根据本发明的装置100的透视图，其包括流动调控通路10(也称为改进的毛细管阀或者流动控制区域)。毛细管阀10包括带有毛细管通路35的基板20。通路35与入口通道30a和出口通道30b分别在渐降式接面36a和36b处流体连通。所示的基板40与基板20分离，然而在使用中基板40以接触基板20表面的方式覆盖在基板20上，如箭头A所示。以这种方式，基板40与基板20稳定地相连，更确切地说保持在相对于基板20固定的覆盖位置上。

基板40可采用任何适当的方式来保持在相对于基板20的有效接触位置上，例如，可以使用一种或多种粘合剂，譬如在粘接聚合物、陶瓷、玻璃、金属、复合材料、层压材料等领域中所公知的粘合剂，如压敏粘合剂等等；也可使用焊接法例如超声焊接法等等；机械钳子或夹子、拉簧、定位销、或有关夹具等等。为了方便起见，基板20主要被描述成“底”基板，而与其相连的基板如基板40主要被描述成“盖”或“顶”基板。在本申请中，除非有相反的意思，否则术语如“盖”、“顶”、“底”、“前”、“后”等术语仅作为相对含义使用。

如图所示，盖40在面向基板20的一面具有任选的疏水区域50。本发明将进一步主要描述具有含疏水区域的阀，这只是出于示例的目的而决不意味着限制本发明的范围。显然不具有疏水区域的阀也在发明的构思之中。盖40面向基板20的一面用盖40的面40a来表示(面40b是其相对的一面)。当面40a与面20a(面20b是其相对的一面)相接触时，疏水区域50形成了至少部分的入口通道30a，出口通道30b，和毛细管通路35。在该特定实施方案中，疏水区域50设置在通路35的大约整个顶部或上部并且延伸穿过通路35至入口通道30a和出口通道30b。

在一些实施方案中，盖40可以是薄膜(例如，在一些实施方案中厚度为大约几十微米的数量级)，该膜可以采用例如热层压法的方式层压在基板20顶部。可以采用的其它技术在此被描述并且包括如这里所提及的胶粘剂连接，超声焊接，(毛细作用)粘合，压制等等。

在使用中，可以将液体引入并流经入口通道30a和毛细管通路35。液体的流动在毛细管通路35和出口通道30b的交界处的渐降式接面36b处被有效地止住。

有关液体从入口通道30a进入毛细管通路35，其流动在渐降式接面36a处可以减缓，甚至停止。在接面36a，由于通路35具有的连续表面，流动可以继续。在该实施方案中，流动通路的顶部可具有疏水表面，而该流动通路的底部可具有亲水表面，这样使得至少一些液体流动保持连续。然而，在接面36b，毛细管通路35处的亲水表面终止，仅在通道的顶部具有疏水表面用于流动。这种设置尤其适合于使液体的流动停止。因此，实施方案可包括至少能有助于减缓液体流动的过渡区36a，但过渡区36a在一些实施方案中是任选的，例如，在含有36b的一些实施方案中可以不具有36a。

为了达到最大的止动特性，毛细管尺寸很小，从而可以有效地产生形成液体弯液面的小区域。在许多实施方案中，其可以通过将通道的高度降低到几十微米的数量级来实现(图1-3，图5-7)。尽管宽度可以更大些(例如，几百微米)，但这样爆破压力就会保持较高，因为降低的管道高度限定了爆破压力。为了使液体自由地流至阀并在爆破后冲过阀部分，要适当地限定系统的流动阻力。这可以通过采用较大的连接通道(低阻力的)，同时阀自身也减小了横截面(高阻力)来实现。

渐降式的接面可以为突降的或逐步降低的，但是在任何情况下其都被设置成在毛细管通路的前缘处与入口通道和/或出口通道之间具有一个深度的过渡段。在许多实施方案中，渐降式的接面为突降的。其过渡段的特征是，接面面向毛细管通路一面处的流动通路的深度与接面面向入口通道30a和出口通道30b处的深度有所不同。

正如上面所指出，由于在毛细管通路35、出口通道30b、疏水区域50和大气之间形成了液体界面，防止了液体从通路35到出口通道30b的连续流动。在该液体界面处，由于本发明阀的新颖构造，就可以形成弯液面，其可以阻止流动，直到在液体中产生了超过液体弯液面反向压力的压力(也就是爆破压力)。在不含疏水区域50的阀中，液体具有要流出毛细管通路35与出口通道30b的界面的趋势，这样弯液面阻止流动的能力有所降低。采用疏水区域50的作用是阻止流动超出毛细管通路35与出口通道30b之间形成的界面，直到有足够的压力施加在其上以便克服弯液面的反向压力时。流动的止动和启动可以在用于驱动阀等的适当部件的帮助下手动地或自动地完成。例如，可将处理器编程成能在适当的时刻，例如根据用于分析物浓度测定的时间方案等，执行其所有所需的步骤从而启动和止动通路中液体的流动。例如，在一些实施方案中，其中本发明的阀被用于分析物的测定分析，例如该阀被整合到具有反应腔室或传感器区域用以测定分析物浓度的微流控装置中，分析物测量可能对流动敏感。例如在电化学测量葡萄糖的情况下，测量对流动敏感。在大部分基于电化学的葡萄糖传感器中，葡萄糖是一种限制性的反应物质。在对流动样品试图进行葡萄糖测量的情况下，葡萄糖过量存在并且不是限制性的反应物质。这在使电流与液体中葡萄糖浓度相关联时会成问题。因此，人们希望在样品已经停止流动时来进行测量，因而要采用本发明的阀。样品的流动可以被启动和止动，例如通过手动或自动地开启或不开启本发明的阀(例如，通过向液体施加压力)而重复地启动和止动。

当试图调节或控制由两个接触在一起的平面部件构成的流动通路中的液体流动时，如图1至7所示，疏水区域50尤其有用。在采用两个接触在一起的平面部件从而在之间形成了流动通路实施方案中，特别难以对准两个部件之间的几何构形。未对准可能会导致形成意料之外的小通道，其可以通过毛细作用的方式造成不希望出现的流动从而溢出了弯液面。因此，两个平面部件之间的至少部分毛细管通路35具有疏水区域可阻止意料之外的液体流动。

正如上面所指出，阀式流动通路的尺寸可以改变。将包括毛细管通路、疏水区域和至少一个渐降式接面的流动通路制成毛细规模的尺寸。例如，在一些实施方案中，毛细管通路35的宽度为大约5微米到大约1000微米，例如从大约50微米到大约500微米，例如从大约100微米到大约300微米。毛细管通路35的深度为大约5微米到大约500微米，例如从大约10微米到大约100微米。毛细管通路35的液体容积可根据通路的长度而有所不同，根据本发明其可以是任何合适的长而并没有受到限制。在一些实施方案中，毛细管通路35的长度为大约10微米到大约1000微米，例如从大约100微米到大约750微米，例如从大约200微米到大约500微米。具有落在上述范围内的尺寸的毛细管通路的液体容积为大约2.5×10^-7微升到大约0.5微升，例如从大约5×10^-5微升到大约0.0375微升。

本发明的毛细管通路可具有任何合适的几何横截面，例如该横截面可以为矩形、正方形、圆形、半圆形等等。在一些实施方案中，毛细管通路可以呈矩形的横截面，这有助于制造通路。例如在注模的情况下，具有矩形横截面的毛细管通路可使得制造模具更加容易(模具可以直接铣成)，并且在注模过程中有助于模具从部件上脱模。

正如上面所述，流动调控通路10的实施方案还可以包括至少一个渐降式的接面36。如图1所示，渐降式接面36a和36b设置在入口通道30a和毛细管通路35的接面处和/或出口通道30b和毛细管通路30b的接面处。因此，实施方案包括了不同深度的区域。例如，实施方案包括入口通道30a和出口通道30b，其深度深于毛细管通路35，如图1所示。在一些实施方案中，入口通道30a和出口通道30b的深度至少是毛细管通路35的1.5倍，例如至少是毛细管通路35深度的两倍，在某些实施方案中，例如其深度是毛细管通路35的大约10倍到100倍。入口通道30a和出口通道30b深度不必相同，但一些实施方案中深度可以相同。在一个或多个接面36处的深度渐变提高了阻止液体流动的能力。因此，既包括疏水区域50又包括一个或多个渐降式区域36的流动调控通路被人们所关注。一旦被阀有效地阻止时，这种实施方案需要高爆破压力来启动液体流动进入出口通道30a，从而提供一种有效方式来调控液体通路中的液体流动。

入口通道和出口通道的几何形状可能多种多样，并且每一个都可以具有任何合适的横截面形状，例如横截面为矩形、正方形、半圆形等等。在一些实施方案中，入口通道和/或出口通道可以呈矩形的横截面，其可以方便它的制造，如上所述。毛细管通路35的任何上述几何形状也可以用于入口通道30a和/或出口通道30b。入口通道30a和出口通道30b可以具有相同或不同的横截面形状。

一些实施方案可包括多个串联的渐降式接面。(例如参见美国专利no.6521182，其公开内容在此通过引用作为参考)例如，流动通路可包括多个串联的毛细管通路/渐降式接面片段，分析物测定反应腔室可设置在这些片段之间。沿着流动通路的多个串联渐降式接面的间隔使得液体中恒定量的分析物在一定时间段内重复地出现在反应室中。这种实施方案可以设置成使得在液体流动的延迟期内，存在于液体中的大部分分析物(像葡萄糖等)被消耗掉。因此，在例如使用了电化学反应单元的实施方案中，将静止时期过程中测得的电流积分可提供与分析物中葡萄糖浓度成比例的数值。

在组装时，疏水区域50可覆盖至少部分毛细管通路35，其中在一些实施方案中疏水区域50至少覆盖了毛细管通路35的全部区域或至少是该毛细管通路35的全部顶部或上部。在另外一些实施方案中，疏水区域50的面积稍大于毛细管通路35的面积，以便疏水区域50不仅可以覆盖毛细管通路35的整个顶部，也可以覆盖至少部分的入口通道30a和/或至少部分的出口通道30b。在一些实施方案中，疏水区域50可做的非常大，以便疏水区域50的宽度W50大大地大于毛细管通路35的宽度W35，这样当构成表面20a的毛细管有效地与构成基板40的表面40a相接触时，疏水区域50不仅能覆盖毛细管通路35的全部宽度，而且能覆盖至少部分毛细管通路附近的表面20a。正如上面所指出，这可以防止由于基板未对齐而引起的不希望发生的液体流动。

疏水区域50可以采用任何适当的方法构成，其中区域50可直接设在表面40a上，例如，通过印制、绘制、喷涂等等方法，直接形成在其上面，或者可以作为单独的部件形成后，然后将其固定在表面40a上，例如使用粘合剂等等。在一些实施方案中，疏水区域50可采用商用的疏水油墨制成，例如，FluoroPel PFC MH油墨(例如，购自CytonixInc.，Beltsville，Maryland。)。将疏水区域50印刷在基板表面时可采用的各种印制技术包括，但不限于，丝网印刷、凹版印刷、狭缝涂覆、水性印墨、平版印刷、以及喷涂。当丝网印刷到聚酯上时，FluoroPel PFC MH形成了与水具有大约150度接触角的疏水区域。在表征表面的可润湿性时，经常会测量与水的接触角。为此，将一滴水放在所述表面上，测量该表面和液滴的切线方向之间的角度。作为参考点，完全疏水材料与水呈180度的接触角。此外，Cytonix提供了用于其它类型的印刷方式的疏水性油墨的最佳配方，例如用于水性印墨和平版印刷，以及喷涂。那些诸如用在显微载玻片印刷中的疏水性油墨也适合用于印制本发明的疏水片段。可以对商用的丝网印刷油墨进行改良以用于印刷疏水片段50。例如，Zonyl氟添加剂，购自DuPontCorporatation of Delaware，可作为添加剂用于传统的丝网印刷油墨。

除了疏水区域50外，基板20的一些或全部的表面20a和盖40的一些或全部的表面40a可以本来是亲水性的或疏水性的，或者可以被赋予这样的特性和/或包括一个或多个另外的表面处理。使用术语“表面处理”泛指对基板表面(即液体通路的壁等等)的加工或修饰，例如对于接触到液体的区域进行加工或修饰包括但不限于，表面吸收、表面吸附、吸收；表面涂覆、抛光、蚀刻等等。

在表面20a和/或40a为亲水性的实施方案中，例如如果该表面由聚合物如塑料制成的话，则水与表面的接触角可以为大约80度或更小。在其天然状态下(任何修饰之前)，该表面，例如如果是塑料的话，则其接触角可以为大约80度。采用任何适当的方法如通过等离子蚀刻、电晕蚀刻、或者用表面活性剂或其它亲水化合物涂覆等等的方法，可将接触角减小到小于大约80度，例如，小于大约40度。在表面20a和/或40a为疏水性的实施方案中，表面20a和/或40a所具有的接触角可大于80度，并且可通过任何适当的方法如与疏水物质相混合、或者通过涂覆、喷涂、或浸渍疏水性物质，将其做成疏水性的。在至少一个表面为亲水性的实施方案中，用于通道中流动的驱动力可以部分地是出于毛细管作用。在至少一个表面为疏水性的实施方案中，其它的驱动力可用于引起液体流动到通道和通路中。其它的驱动力包括但不限于，毛细作用、重力、以及离心力、压缩气体、泵，施加于液体源头的力，例如，当样品为如上所述的间质流体时，可通过对表皮组织加压将力施加于液体上。

图2为图1所示的毛细管阀10沿剖线2-2的横截面图，图3为图1所示的毛细管阀10沿剖线3-3的横截面图。可以看出，在毛细管通路35的顶部形成的疏水区域50，有助于防止流动超出毛细管通路35和出口通道30b之间的界面。为了使改进的毛细管阀10更容易组装，疏水区域50可以覆盖入口通道30a和出口通道30b，如上所述，这样的覆盖使在组装基板20和盖40过程中可以不用精确地对准。如图3所示，在该特定实施方案中，毛细管通路35的深度大大小于入口通道30a的深度。

图4是根据本发明装置的实施方案的透视图，其中毛细管通路35具有一对陡沿80。当基板20被组装到盖40上时，疏水区域50覆盖了至少部分毛细管通路35、陡沿80以及部分出口通道30b。陡沿80提高了毛细管阀10阻止流动的能力。陡沿有助于限定弯液面。当流过毛细管通路35的液体到达陡沿80时，与具有非陡缘的实施方案相比，液体需要更多的能量来流过沿80。因此，一些实施方案包括陡沿80以及疏水区域50和/或渐降式接面36a和36b。应当明白，装置并不必包括陡沿80和疏水区域50，而是在一些实施方案中可能只包括陡沿或区域50。

陡沿80的折角α可以改变，其中在许多实施方案中可使用小于约90度(从管道35的边缘测量)的折角。如上所述，本发明的实施方案可用很多种类的材料制成，尺寸范围也很不相同，并且可以使用不同的组装方法。例如，注模法是一种可用于制造至少基板20的方法，因为其有助于产生特别陡的边沿80。尽管图4中没有画出，入口通道，参见图1到3，可以与毛细管通路35在与陡沿80相对的末端处相连接。

在使用中，图4的毛细管阀10起着与图1至3的实施方案类似的作用。特别地，液体通过管道35流向陡沿80，其中只要界面处具有的反向压力(backpressure)超过液体的压力，该流动就停止。为了使流动越过陡沿80，要将样品液体的压力提高到大于反向压力的点。

图5是根据本发明毛细管阀的典型的实施方案透视图，包括基板20、盖40、入口通道30a、出口通道30b、疏水区域50，以及一对毛细管通路壁的构成部件55，当将盖40放置在基板20上时该部件提供了毛细管通路的壁。毛细管通路壁的构成部件55可以印制在毛细管通路壁上。在一些实施方案中，毛细管通路壁的构成部件55可以是自由浮动或者背部可粘合的，可位于基板之间的可分离结构，即非永久性地固定在基板表面上。疏水区域50和毛细管通路壁的构成部件55可设置在盖40的表面40a上，该表面在组装时是面向，更确切地说是正对基板20的表面20a。由于毛细管通路壁的构成部件55的厚度，在将盖40组装到基板20上时可形成连接入口通道30a和出口通道30b的毛细管通路35。

图5中的毛细管通路35可参见图6和7。在该实施方案中，毛细管通路35不必通过基板20(或40)中的凹槽而形成在基板20(或基板40)上，而可以通过有效地设置毛细管通路壁的构成部件55来形成。在注模成型基板20(或40)的实施方案中，在基板20(或40)中形成毛细管通路35可能较困难，因为其深度较浅。在利用毛细管通路壁的构成部件55形成毛细管通路35的实施方案中，可使用印刷技术，例如丝网印刷等等。在表面20a上印刷毛细管通路壁的构成部件55可使毛细管通路的深度非常浅，例如相对于不使用印制法的情况要浅得多，甚至其深度可能比通过在基板表面构建凹槽而获得的深度更浅。

图6是图5中所示的毛细管阀沿剖线6-6的横截面视图。从图中可以看出，毛细管通路35连接了入口通道30a和出口通道30b。通道35的深度是通过毛细管通路壁的构成部件55的厚度来建立的，该深度可以很浅。疏水区域50构成了毛细管通路35的至少部分顶部，并且覆盖了出口通道30a和30b的至少部分顶部。

图7是图5所示的改进的毛细管阀沿剖线7-7的横截面视图。可以看出，毛细管通路壁的构成部件55构成了毛细管通路35的边缘，而疏水区域50构成了顶部。在该实施方案中，毛细管通路35的高度比入口通道30a的高度低得多。

毛细管通路壁的构成部件55可采用热活化或者压敏粘合剂等等构成，并且可以通过很多不同的方法来应用，包括之前有关疏水区域50所描述的那些。在一些实施方案中，毛细管通路壁的构成部件55可以为疏水性的，(例如，粘性的壁构成部件)。

在使用中，图5，6和7中的改进的毛细管阀起着与图1至4的实施方案类似的作用。特别地，样品在入口通道30a处进入，流过通道35，在通道35与出口通道30b之间的界面处停止。只要在毛细管通路与出口通道之间的界面处具有的反向压力超过了液体的压力，流动就停止。为了使液体流过界面，要将液体的压力提高到能克服该反向压力的水平，即大于反压力的水平。

本装置可包括一个或多个任选的部件，例如，已知的用于微流控装置装置的部件。这种任选部件可提供分析物的处理步骤(例如分析物的检测步骤，其中可以测定液体样品中一种或多种分析物的存在和/或数量)。例如，分析物检测方法可包括检测和/或定量生物流体样品中的葡萄糖的含量。

装置可以包括合适的检测器，其有效地与装置相连，用于检测引入装置的液体中的一种或多种分析物。这种检测器可以是“在线”或“芯片上”的，这样检测器可以集成到装置的基板上，例如，直接设置在基板上或基板中。在一些实施方案中，合适的检测器可以是与装置的基板分离的元件，这样它可以是“离线”或“脱离芯片”的(即检测器可以不与装置集成，而是在与装置结合的状态下可以从上面分离)。合适的检测器包括但不限于，荧光检测器、分光光度计、电化学检测器、质谱仪、UV-VIS检测器、折射率检测器等等。在一些实施方案中，检测器可以有效地与放大器连接以便放大检测器所产生的信号，并且还连接到用户显示器或读数器以便将检测器的结果传递或显示给用户。

检测器可以是横放在装置的一条或多条液体通路上的光学检测窗口的形式。光学检测窗口可以为透明或不透明窗口，以便用户可通过该检测窗口观察来自于液体流动路径的光学信号，例如基于光学的试验中。

可以集成到装置上或者可以与其分开一段距离但仍然连着的一种或多种其它部件，例如但不限于，正如本领域技术人员公知的，一个或多个液体引入和/或液体采集储液池、泵、过滤器、小室、空腔、加热器、扩散器、喷管、混合器等等。例如，在采用了一个或多个泵的情况下，任何合适的泵都可以被使用，包括但不限于，气压泵、注射泵、单活塞泵、快速再填充泵、双头泵、隔膜泵、往复式活塞泵、恒压泵等等。

在一些实施方案中，至少部分液体流动通路包括分析部件或隔室或反应腔室，在其中可进行液体处理(例如，分析物的检测和/或测量)。这里使用的分析部件或隔室或反应腔室指的是装置中可进行样品处理的区域。反应腔室所起作用的实例包括但不限于，分析物检测、分析物测量、色谱分离、电泳分离、电色谱分离等等。

反应腔室可设置在流动通路中的任何合适位置，例如，可以设置在本发明的阀式毛细管通路的上游或下游，例如，可设置在与毛细管通路35相连接的液体入口通道30a和/或出口通道30b内，或者可以设置在入口通道30a和/或出口通道30b的上游或下游，如上所述。在一些实施方案中，装置，例如具有一个或多个阀式毛细管通路35的微流控装置中可包含多于一个的反应腔室。例如，本发明的阀可提供将样品，如间质流体等控制性地传递给装置的分析物(例如葡萄糖)反应腔室，此反应腔室可与入口通道30a和/或出口通道30b相连，或者是沿主流动路径的任何其它适当的位置，或者直接或间接地远离或邻近于主流动路径。例如，反应腔室可以直接位于流动路径中，或者位于远离主路径的边路通道中。在反应区域本质上为电化学反应的实施方案中，传感器可位于两块基板中的一块上，或者在一些实施方案中，电化学传感器具有在两块基板上平行设置的电极。

在一些实施方案中，毛细管通路35可以聚集来自于入口通道30a的液体，并且其可在通道30a内或通道30a的上游对通过本发明的阀35聚集并止动后的液体进行处理(例如，分析物测定)，例如，可对在毛细管通路35处停止住的液体中的分析物如葡萄糖进行电化学或光学的测量。一旦完成了分析物的测量，阀可以接着使该停止的液体流向另一个设置在出口通道30b中或其下游的反应腔室。以这种方式，液体的流动可以被停止，并在反应腔室中处理，然后再次启动流动以将液体输送到另一个区域，在那里液体可以被停止并在另一个反应腔室中处理，然后再次启动流动以将液体输送到另一个区域，等等。

如上所述，在一些实施方案中，可能希望在液体停止流动后测量液体中的分析物。在任何处理如在反应腔室中测量分析物之后，可通过向这些停止的液体加压(例如，在一些实施方案中通过开启泵)来启动该经过处理的液体的流动，并将液体运出毛细管通路35并进入出口30b，从而在液体经过反应腔室之后(和/或将液体传递到反应腔室)出口通道30b可以接收到液体。以这种方式，出口通道30b可具有用来聚集被处理液体的空间，例如在已进行了测量的地方或者不需要进行测量的地方。根据装置的特殊构造和所需的应用，液体可以被保留在出口通道30b中，或者运送出出口通道30b而到达其它的通道和/或阀式毛细管通路。

在许多实施方案中，样品处理区域包括至少一个有助于特定分析的组件。根据特定的实施方式，可采用任何合适的分析组件、部分或阵列。本发明可用于各种生物流体的分析试验，例如测定生化或血液学特性，或者测量这种流体中的分析物，如蛋白质、激素、糖类、脂质、药物、毒素、气体、电解质等等的浓度。例如，本发明可以与确定全血、血浆、血清或间质流体中葡萄糖是否存在和/或测量其浓度的装置一起使用。

在一些实施方案中，对于分析物测定来说，分析成分可以为试剂或试剂体系，例如分析成分或体系。例如，装置的一部分可包括特定的结合对成分，例如，配体或受体、抗原或抗体、用于杂交反应的核酸、酶或受体等等。这部分也可以包括特定的反应物或试剂，如分析物检测成分、蛋白质或核酸消化剂、表面活性剂等等。在一些实施方案中，分析检测的测定成分可包括信号发生体系的元件。

一些实施方案可包括电化电池作为测量元件。电极之间具有电化电池中的氧化还原反应试剂体系或材料，通常称作反应单元或腔室。在分析物检测和测量领域公知的各种类型的电化学体系和方法都可以用于本发明，包括电流计系统(即测量电流)、库仑计系统(即测量电荷)或者电位计系统(即测量电压)。适用于本发明的这些类型的电化学测量系统的实例，例如在专利号为：6521110；6475360；6444115；6620310；4224125；4545382和5266179的美国专利中；以及WO 97/18465和WO 99/49307中有进一步的描述，其公开内容在此通过引用作为参考。在反应腔室中存在的生物流体中的靶分析物与氧化还原试剂体系发生化学反应，从而产生电信号，用电极测量该电信号，这样就获得了靶分析物的浓度。使用的特定氧化还原试剂材料是根据被测的靶分析物而选择的。一些实施方案中还可以采用比色计或反射式分析物测量系统，其中这种反射系统包括信号生成系统。适用于本发明的这类系统的实例可以在，例如美国专利：6743597；6656697；6541266；6531322；6335203；6312888；5563042；5563031；5789255和5922530中找到，将它们在此通过引用作为参考。

实施方案包括氧化还原试剂体系，其可以设置在本装置的任何适当位置，即装置的任何流动通路中。在一些实施方案中，试剂的酶组分可以为一种酶或多种能够共同氧化目的分析物的酶。换句话说，试剂体系的酶组分可以由单个分析物氧化酶或者能共同氧化目的分析物的两种或更多种酶构成。目的酶包括但不限于，氧化酶、脱氢酶、脂酶、激酶、心肌黄酶、醌蛋白等等。反应区域中存在的特定酶根据特定的分析物而定，其中所设计的电化学单元能监测到该特定分析物，其中代表性的酶包括但不限于，葡萄糖氧化酶、葡萄糖脱氢酶、胆固醇酯酶、胆固醇氧化酶、脂蛋白脂酶、甘油激酶、甘油-3-磷酸氧化酶、乳酸氧化酶、乳酸脱氢酶、丙酮酸氧化酶、醇氧化酶、胆红素氧化酶、尿酸酶等等。在目的分析物为葡萄糖的一些实施方案中，试剂体系的酶组分可以为氧化葡萄糖的酶(例如，葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶)。

氧化还原试剂体系中的第二种任选成分是由一种或多种介质试剂构成中间介质。本领域已知的各种不同介质试剂包括但不限于，铁氰化物、吩嗪乙基硫酸盐、吩嗪甲基硫酸盐、苯二胺、1-甲氧基-吩嗪-甲基硫酸盐、2，6-二甲基-1，4-苯醌、2，5-二氯-1，4-苯醌、二茂铁衍生物、联吡啶锇络合物、钌络合物等等。在葡萄糖作为目的分析物并且酶组分为葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶的一些实施方案中，可能采用铁氰化物介质。反应区可能存在的其它试剂包括缓冲剂，(例如，柠康酸盐、柠檬酸盐、磷酸盐)，“Good”缓冲液等等。

如上所述，在一些实施方案中，分析物的测定可以通过光度计或比色计测定来实现，在这种情况下，典型的反应腔室可以是光学、比色或光度的反应腔室。在这种实施方案中，用于实施这类测定的一种或多种试剂可以设置在本装置的任何适当位置，即在装置的任何流动通路中。在一些实施方案中可包括信号生成系统。

信号生成系统可由多种试剂成分构成，在目的分析物存在的情况下这些成分可以生成可检测到的产物。信号生成系统可以是分析物氧化信号生成系统。分析物氧化信号生成系统指的是，在产生可检测信号时，其中通过该信号可获得样品中分析物的浓度，分析物被合适的酶氧化生成了分析物的氧化形式和相应的或成比例的过氧化氢。然后利用过氧化氢又可由一种或多种指示剂化合物，例如染料成色剂，产生可检测的产物，然后使由信号生成系统产生的可检测产物的量，即信号，再与原始样品中的分析物的含量相关。这样，一些分析物氧化信号生成系统可以以基于过氧化氢的信号生成系统或产生过氧化物的信号生成系统为代表。

基于过氧化氢的信号生成系统包括可氧化分析物并产生相应量过氧化氢的酶，其中相应量的意思是所产生的过氧化氢量与样品中存在的分析物的量成正比。该第一种酶的具体特性需要根据被测分析物的性质而定，但通常为氧化酶。这样，这种酶可以为：葡萄糖氧化酶(其中分析物是葡萄糖)；胆固醇氧化酶(其中分析物是胆固醇)；醇氧化酶(其中分析物是醇)；甲醛脱氢酶(其中分析物是甲醛)，谷氨酸盐氧化酶(其中分析物是L-谷氨酸)，丙三醇氧化酶(其中分析物是丙三醇)，半乳糖氧化酶(其中分析物是半乳糖)，酮胺氧化酶(其中分析物是糖蛋白，如果糖胺)，3-羟丁酸脱氢酶(其中分析物是酮体)，L-抗坏血酸盐氧化酶(其中分析物是抗坏血酸)，乳酸氧化酶(其中分析物是乳酸)，亮氨酸氧化酶(其中分析物是亮氨酸)，苹果酸氧化酶(其中分析物是苹果酸)，丙酮酸氧化酶(其中分析物是丙酮酸)，尿酸氧化酶(其中分析物是尿酸)等等。也可以使用本领域技术人员已知的，用于这类或者其它的目的分析物的其它氧化酶。

信号生成系统还包括在存在过氧化氢时催化染料底物转变成可检测产物的酶，其中由该反应生成的可检测产物的量与存在的过氧化氢量成比例。该第二种酶通常为过氧化物酶，其中合适的过氧化物酶包括：辣根过氧物酶(HRP)，大豆过氧化物酶，重组过氧化物酶以及具有过氧化物酶活性的合成类似物等等。参见例如Ci et al.(1990)Analytica Chimica Acta，233：299-302。

在过氧化物酶存在的情况下，染料底物被过氧化氢氧化生成可吸收预定波长范围光的产物，即指示剂染料。指示剂染料可强烈吸收与样品或测试试剂的强吸收波长不同波长的光。指示剂的氧化形式可以为有色、浅色、或无色的最终产物，其显示颜色的变化。也就是说，测试试剂可通过有色区域的漂白，或者可选择地，通过无色区域的显色而指示样品中分析物的存在。染色底物的实例包括但不限于，ANS和MBTH或其类似物；MBTH-DMAB；AAP-CTA等等。参见例如号为：5922530；5776719；5563031；5453360和4962040的美国专利；其公开内容在此通过引用作为参考。

方法

本发明还提供了调控流动通路中的液体的方法。本发明的实施方案具有许多优点，包括对流动通路中液体能够精确地控制。本方法的实施方案包括重复地止动和启动流动通路中的液体流动。以这种方式，流控回路中的液体流动可以被控制。本方法的实施方案的特点是流动调控阀不需要任何移动部件，从而降低了装置的复杂性。

本方法采用了上述的新颖的流动调控通路。一般来说，本方法包括将液体引入流动调控通路。该流动调控通路可包括含疏水区域的毛细管通路，借此液体在通路的渐降式接面被止动。实施方案包括向已停止的液体施加压力以使液体流过该渐降式接面。这样可重复一次或多次，以便重复地止动和启动在流动通路中的液体流动。在一些实施方案中，其可以采用一系列毛细栓结构来实现。液体可在毛细栓处被止动，然后施加压力以使液体突破该栓，接着液体流动并在流动通路下游的后续栓处被止动。

本方法实施方案的步骤包括将液体与包括含疏水区域的毛细管通路的装置相接触，其中毛细管通路包括至少一个渐降式区域，尤其与这种装置的流动通路接触。液体可以为任何合适的液体，并且应当明白，本方法并不限于任何特定的液体。在一些实施方案中，液体为生物流体。液体包括样品液体，其中术语“样品”泛指液体形式的物质或物质混合物，其含有或至少可能含有一种或多种目的分析物。样品可以是任何合适的样品，其中样品在导入装置之前可以经过了预处理，例如放大、变性、分馏等等。代表性的样品包括但不限于，生物流体如血液、血浆、间质流体(interstitial fluid)、细胞悬液、蛋白质溶液、血清、尿液、泪液等等，以及非生物学流体如水、缓冲液等等。

与液体的接触可以通过许多方式来完成，包括手工如移液管直接移等，和半或全自动的技术如采用自动流体储液池、泵、自动机移液等等。在一些实施方案中，液体可以通过装置的一个或多个口被引入到装置的通路中。

液体沿着流动通路流动直到其到达毛细管通路35，如上所述。毛细管通路35可包括疏水区域50和/或至少一个渐降式接面36。仅仅为方便描述，本方法主要描述有关具有疏水区域和至少一个渐降式区域的阀式毛细管通路的实施方案，其中该描述并不意味着限制本发明。

不考虑液体是否是首先通过入口通道30a来引入通路35，液体移动经过装置，直到其到达毛细管通路35，在此由于疏水区域50和接面36使得流动停止。

液体通过装置的运动可以通过许多不同的方式完成。例如，在至少部分表面20a和/或40a为亲水性的实施方案中，通路中流动的驱动力可以部分地来自于其毛细作用。在表面为疏水性的实施方案中，可使用其它的驱动力来使液体流入通道和通路。其它的驱动力可包括但不限于，毛细作用力、重力、离心力、由压缩气体提供的力、由泵提供的力、施加于样品源头的力(例如，在样品是间质流体的情况下，通过压迫表皮组织提供的力)等等。

液体继续流动，直到其到达毛细管通路36的疏水区域50和接面36a，在这里阻止了其进一步流过阀10的渐降式接面36，即在进入出口通道30b之前其被止动。通过将液体压力(指爆破压力)提高到大于在毛细管通路35与出口通道30b之间的界面处所具有的疏水区域50和渐降式接面36所提供的反向压力的水平时，液体的流动可以继续通过该接面。

启动流动所需的压力的量根据毛细管通路35和出口通道30b的特定尺寸而改变。例如，在具有大约100微米宽和大约100微米高的毛细管通路尺寸的实施方案中，启动一定量的液体流过毛细管通路的爆破压力可以为大约20kPa(20×10³帕斯卡，即牛顿每m²，即大约20mBar)。该爆破压力可通过任何适当的方法来提供，如上所述的任何方法。在许多实施方案中，爆破压力直接源自于(即被其提供)所形成的弯液面，该弯液面源自于毛细管截面的横截面面积。如上所述，一些实施方案包括具有陡沿的接面(见图4)。在这类实施方案中，液体的流动可以以类似于上述方法的方式来调控。液体可以加到入口通道30a中(如果有的话)，然后该液体流经毛细管通路35，并停止在毛细管通路35和出口通道30b之间的界面的陡沿80处。为了启动流动，施加在液体上的压力要提高至大于界面处的反向压力的水平。以这种方式，可启动液体流动并使液体超出界面和陡沿80。

通常，所需的爆破压力与在毛细管截面处形成的弯液面尺寸成反比。在正方形横截面的情况下，宽度决定了该压力(例如100微米的宽度对应于20mBar，宽度为50微米时增大至40mBar等)。在矩形横截面的情况下，最小尺寸往往决定爆破压力，并且其特别与一些几何形状有关，例如图1到7中的装置。作为实例，对于500微米宽、100微米高的毛细管截面来说，爆破压力大约在20mBar左右，而且其还与高度成反比。

如上所述，一些实施方案包括由壁构成部件55形成的毛细管通道，例如，部件55位于基板40的表面40a上(见图5、6和7)。在这类实施方案中，液体流动可以通过类似于上述方法的方式来调控。液体可以加到入口通道30a上(如果有的话)，然后该液体流经毛细管通路35，并停止在毛细管通路35和出口通道30b之间的界面处。为了启动液体流动，施加在液体上的压力要提高至大于界面处的反向压力的水平。以这种方式，可启动液体流动并使液体超出界面

本方法的实施方案还可以包括一个或多个液体处理步骤，如上所述。例如，实施方案可包括分析物的测定试验，如用于确定液体中一种或多种分析物，如葡萄糖的存在和/或浓度的试验。这可以在装置的任何合适的流动通路中实现，包括但不限于，毛细管通路35、入口通道30a、出口通道30b，或这些结构的上游或下游处。

工具包

最后，还提供了新颖的工具包。工具包的实施方案可包括具有一个或多个流动调控通路的装置。例如，工具包可包括一个或多个包括一个或多个流动调控通路的微流控装置。

实施方案还包括一个或多个组件，其利用包括一个或多个流动调控通路的装置来处理液体。

本工具包进一步包括用于从目标物中获得生理样品的部件。例如，当生理样品是血液或间质流体时，本工具包可进一步包括用于获得血液样品或间质流体样品的部件，如用于剌破手指的刺血针或微针、刺血针驱动部件等等。

本工具包还可包括使用具有一个或多个流动调控通路的装置的书面说明书。工具包的说明书可以印在基板上，如纸或塑料等。这样，此说明书可以作为包的插件存在于工具包中，以工具包或其组件的容器中的标签的形式(即与包装或小包装有关的)等等。在其它的实施方案中，说明书作为电子存储数据文件存在于适合的计算机可读式储存介质上，例如CD-ROM、磁盘等。而在另一些实施方案中，实际的说明书不在工具包中，其意味着通过远程资源来获得说明书，例如通过互联网。这类实施方案例如，含有网址的工具包，其中可以网上浏览和/或从该网址下载说明书。像说明书一样，这种获得说明书的方式可记录在合适的基板上。

在本工具包的一些实施方案中，本工具包的部件可以打包成一个工具包容纳元件，以制成单个易于处理的单元，其中该工具包容纳元件，例如盒子或类似结构，可以为气密或非气密的容器，例如，以便进一步保持一个或更多组件的完整性(例如无菌状态)直到使用。

通过上述结果和讨论，显然上述发明提供了用于调控流动路径中的液体的装置和方法。本发明的实施方案具有大量优点，包括但不限于以下的一个或多个，易于使用、具有适于多种不同的应用的多功能性、并且液体流动回路具有调控(反复地)液体流动的能力。这样，本发明对本领域有显著的贡献。

在本说明书中引用的所有公开物和专利在此通过引用作为参考，如同特别和分别地指出每个单独的公开物和或专利以引用作为参考一样。对任何公开物的引用是针对其公开早于本提交日的公开内容，但并没有承认本发明无权由于在先发明而在这些公开物之前。

尽管参照其具体实施方案描述了本发明，但本领域技术人员应当明白，在不偏离本发明实质和范围的情况下，可以做出各种改变或用等同方案代替。此外，对于本发明的目的、实质和范围，可以作出许多变化以适应于特定的情况、材料、物质组成、处理过程、加工步骤或阶段。所有这些改变都包含在所附权利要求的范围之内。

Claims (13)

1.一种包括流动调控通路的装置，所述流动调控通路具有疏水区域，该疏水区域与包含至少一个渐降式接面的毛细管通路相接触。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述毛细管通路由第一基板和第二基板构成。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述毛细管通路由至少一个所述基板中的凹槽构成。

4.如权利要求1所述的装置，其中所述毛细管通路由存在于所述第一和第二基板之间的壁构成部件构成。

5.如权利要求4所述的装置，其中所述壁构成部件为粘性的。

6.如权利要求2所述的装置，其中所述疏水区域存在于至少一个所述基板的表面上。

7.如权利要求6所述的装置，其中所述疏区域仅存在于一个所述基板的表面上。

8.如权利要求1所述的装置，其中所述疏水区域的宽度至少与所述毛细管通路的宽度一样大。

9.如权利要求1所述的装置，其中所述疏水区域的长度至少与所述毛细管通路的长度一样大。

10.如权利要求1所述的装置，其中所述疏水区域为疏水性油墨。

11.如权利要求1所述的装置，其中所述毛细管通路设置在液体入口通道和液体出口通道之间。

12.如权利要求11所述的装置，其中至少一个渐降式接面存在于所述毛细管通路和所述液体出口通道之间。

13.任一前述权利要求中所述的装置，进一步包括反应腔室，其用于测定以下的至少一项：施加到所述装置的液体中是否存在分析物，以及施加到所述装置的液体中的分析物的浓度。

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