CN1715930A - 流路中流动的调节方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了调节液体流动的方法。

Description

流路中流动的调节方法
                    背景技术
阀被用于各种需要沿液体流路控制液体流动的应用中。例如，在药物应用、生物技术应用、生命科学应用、生物医学应用、公共健康应用、农业应用等应用中，均可采用阀来控制液体的流动。
基于系统及流量的不同，阀的尺寸从非常大到非常小都可以。例如，阀的一种应用是用于微流控领域，该领域泛指在小型化系统中控制微量液体的流动的技术。例如，用于生物液体取样及分析的微流控装置，需要采用微型阀来控制液体在装置中的流动。传统的用于微流控装置的阀可能是复杂的，其复杂性会增加制造成本，并增加了阀失效的风险。此外，引起流体穿过阀需要的压力(即爆裂(burst)压力)相当小，使得它们在许多应用中失去效用。
仍需要开发用于各种应用包括应用于微流控装置的有效的阀。特别需要开发多种不显著增加装置的复杂性或成本的阀，例如不需要活动部件的阀。
                      发明内容
本发明提供了调节液体流动的方法。本发明的方法的实施方案包括：将液体引入具有疏水区的流动调节通路中，该疏水区与包括至少一个降压接点(stepped-down junction)的毛细通道相连，从而将所述液体终止于包括所述疏水区和所述至少一个降压接点的所述通路的一个区域中。
                      附图说明
图1是根据本发明的一个实施方案的改进的毛细阀的透视图。
图2是图1中图示的改进的毛细阀沿着剖面线2-2的剖面图。
图3是图1中图示的改进的毛细阀沿着剖面线3-3的剖面图。
图4是根据本发明的改进的毛细阀的一种可供选择的实施方案的透视装配图。
图5是根据本发明的改进的毛细阀的另一种可供选择的实施方案的透视装配图。
图6是图5中图示的改进的毛细阀沿着剖面线6-6的剖面图。
图7是图5中图示的改进的毛细阀沿着剖面线7-7的剖面图。
                      具体实施方式
本发明提供了调节液体流动的方法。本发明的方法的实施方案包括：将液体引入具有疏水区的流动调节通路中，该疏水区与包括至少一个降压接点的毛细通道相连，从而将所述液体终止于包括所述疏水区和所述至少一个降压接点的所述通路的一个区域中。
在对本发明进行描述之前，应当理解，本发明不限于所描述的特定实施方案，当然也包括其变化。还应理解，这里采用的技术术语仅仅用于描述特定实施方案的目的，而不是用于限定本发明的范围，因为本发明的范围仅由所附的权利要求书所限定。
当给出数值范围时，应理解，在所述范围的上限和下限之间的每一个中间值，除在上下文中明确规定外，直到其下限单位的十分之一，以及在该设定范围内的任何其它设定值和中间值，均包含于本发明的范围内。除在设定的范围内任何专门排除的限制外，可单独包含于较小范围的这些较小范围的上限和下限，也包含于本发明的范围内。当设定的范围包括上下限中的一个或者两个都包括时，不包括该已被包括的上下限中的一个或两个的范围同样处于本发明中。
除非另外限定，这里采用的所有技术和科学术语的含义与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。在本发明的实践和测试中，尽管也可采用任何与这里描述的方法和材料相似或相同的方法和材料，但下面将描述优选的方法和材料。这里提到的所有出版物均引入本发明中作为参考，以公开和描述引用的出版物中相关的方法和/或材料。
必须指出的是，除在上下文中有明确规定外，这里和所附的权利要求书中采用的单数形式“a”、“an”以及“the”包括了复数的所指物质。
当采用词语“或者”涉及到两项或多项(例如，成分或者步骤)时，指的是它们可以单独存在，也可以是它们任意组合而同时存在，除非其中存在一个会必然排斥另外一个或多个同时存在。
还应理解，在本申请的全部内容中，使用的词语例如“顶部”、“底部”、“前面”、“后面”、“上面”以及“下面”以及类似术语仅指其相对含义。
这里提供所讨论的出版物仅是针对在本申请的申请日之前它们所公开的内容。这里决不解释为，认可了本发明无权根据在先发明而在这些出版物之前。而且，所提供的公开日期可以与需要独立确定的实际公开日期不同。
当阅读本发明的内容时，对本领域技术人员来说，很显然，这里所描述和解释的每个单独实施方案具有离散的元件和特征，其可以很容易地与另外任何一个实施方案中的特征相区别或者组合，而不会背离本发明的范围和宗旨。
这里显示的图示无须按比例制图，为清楚起见，一些元件和特征有所夸大。
本发明提供了在流路中调节液体的方法。本发明的实施方案给出了许多优点，包括精确控制液体在流路中的流动。本发明的方法的实施方案包括可重复地终止和启动液体在流路中的流动。在这种方式中，可控制流体通路中液体的流动。
本发明的方法的实施方案采用一个或更多新的流动调节阀，将在下面对其详细描述。本发明的方法的实施方案的一个特征在于，流动调节阀不需要任何活动部件，从而降低了装置的复杂性。
本发明的实施方案包括用于控制流路中液体流动的装置。更特别地，本发明的装置的实施方案包括了改进的毛细阀，其用于调节(例如，可控制地终止和启动)流路中液体的流动。本发明的毛细阀可适用于需要调节液体在具有毛细尺寸的流路中流动的各种不同的应用、装置和系统中。
在图1到图7中图示的改进的毛细阀，可用于控制装置如具有微沟道的装置的流路中生物液体的流动。这些装置可包括液体处理特征，以测定和/或分析或者评估引入装置中的液体的一个或多个方面。本发明适用于各种不同的采用液相的化学、物理和/或生物分析或者测定仪器和技术。例如，本发明的毛细阀可用于和/或适用于与采用、液体的任何化学、物理和/或生物去处理、分离和/或分析该液体中存在或者至少怀疑其可能存在的至少一种感兴趣的成分。
如本领域技术人员所熟知的那样，本发明的毛细阀可用于调节各种有机和无机液体的流动。应理解，本发明并不限于任何特定液体或者类型的液体。液体可以是天然的，也可以是合成的，并且在用于本发明的装置之前，液体可经过预处理或者其它操作。也就是说，根据本发明可以处理(例如测定、检测、分离、分析等过程)的液体范围非常广泛，包括但不限于：全血、间质液、血浆、缓冲液或者含有缓冲液的样品等。例如，全血、间质液、血浆、细胞悬液、蛋白质溶液、血清、尿液、泪液、水、缓冲液或者含有缓冲液的样品等均可与本发明的装置接触，并采用本发明的改进的毛细阀调节它们的流动。
给定装置的尺寸可根据需要进行的特定分析方案而大幅改变，同样可包括本领域公知的小型或者微型装置。本发明的流动调节阀是毛细阀，其包括一种或多种尺寸适于传送亚微升、纳升甚至皮升数量的液体的液体流路。该装置具有微流装置的特征，从而其包括一个或多个尺寸非常小或者微流控尺寸的通路或通道。“微流控装置”指的是装置具有一个或多个具有至少一维尺寸如深度、宽度、长度等为大约5微米到大约2500微米的液体通路或通道、管道或储液槽。在一些实施方案中，所有的液体通路都是这样设定尺寸的。本发明的液体通路可具有从大约5微米到大约1000微米的深度，例如从大约50微米到大约250微米，和/或从10微米到大约1000微米的宽度，例如从大约50微米到大约250微米，和/或从大约50微米到大约数厘米级或更长的长度。微流控装置和其它适用于本发明的装置的例子在下列文件中有描述，例如，国际公布号为WO 02/49507的国际申请和申请号为10/143253及60/558375的美国专利申请，以及2004年3月31日提交的题为“可被动触发式阀(Triggerable Passive Valves)”、代理案卷号为DDI-5043、申请号为——的美国专利申请，其内容在此引用作为参考。
如将在下面详细描述的那样，本发明的装置可由一个或多个基板构建。例如，一种装置可由一个单个基板构建，该基板具有一个或多个在其中形成的小沟，以提供一个或多个流动通路，如毛细通道。在许多实施方案中，装置可由操作上彼此相对设置的两个基板来构建，在其间形成一个或多个例如毛细通道的通路，例如，在一个或两个基板上通过小沟形成，或者由夹在两个基板之间的壁元件形成。
为本发明的装置提供基础、至少为本发明的阀提供基础的一个或多个基板，可以是平面基板，但在有些实施方案中也可以是非平面的基板。在一些实施方案中，一个或多个基板可包括能提供部分或者全部流路和/或有利于流动的表面修饰、结构等，例如脊、栅、凸起等。在一些实施方案中，基板可包括一个或更多的孔或腔，其横贯基板的厚度并与通路例如液体进口通道、毛细通道等对准设置，尤其是与其相连通。孔可以为引入各个流路的液体提供入口点的方式设定。如果有孔的话，孔可以是可重复密封的孔，如自密封式孔，以最小化对从装置的外部环境中引入到装置内部的液体的污染。
基板的材料可选择成与装置待进行的特定化学或生物化学方法兼容的材料，例如，与其中的条件如pH、温度、试剂(如果存在的话)等兼容。可用于构建一个或多个基板的可能材料包括但不限于：氧化硅基基板，如玻璃、陶瓷、石英、硅或多晶硅等；金属，如铝、不锈钢等；以及聚合材料，如热塑性塑料等，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1，1-二氟乙烯、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，以及这些物质的混合物。本发明的基板可以是组合物、层压板等。“组合物”指的是包括不同材料的组合物。组合物可以是嵌段组合物，如A-B-A嵌段组合物、A-B-C嵌段组合物等。作为选择，组合物可以是非均匀的，即其中的材料是不同的或者处于分离相中，也可以是由不同材料均匀组合的材料。如这里所使用的，术语“组合物”包括“层压板”组合物。“层压板”指的是由相同或不同材料的若干不同结合层形成的组合物材料。
本发明的装置，特别是装置的流动控制区域，可采用任何合适的方法例如但不限于，喷射模塑法、挤出法或者由塑料膜铸塑法等方法制成。在采用两个相互接触的基板的实施方案中，其中的一个或者两个基板可以由合适的热塑性聚合物等喷射模塑制成，和/或基板中的一个或两个可通过挤出或者由塑料膜铸塑制成。
如上所述，在一些实施方案中，可通过在一个或多个基板表面上形成小沟来形成流路，如至少一个由阀控制的毛细通道。为实现这一目的，可采用任何合适的工艺，包括但不限于，光刻、深度反应离子蚀刻(“DRIE”)、缩微复制、电铸、热铸、激光消蚀、空气剥蚀、湿化学蚀刻、压花、铸塑、印迹、喷射模塑等方法。在一些实施方案中，至少一个由阀控制的毛细通道可通过冲切粘性膜形成。在一些实施方案中，流路例如至少一个由阀控制的毛细通道可包括，一个是硅等材料制成的并具有一个或多个蚀刻流路的基板，另一个基板可以由玻璃等材料制成，其可包括或不包括蚀刻的流路。
现参看附图，图1是装置100的透视图，其包括根据本发明的一个流动调节通路10(也称为改进的毛细阀或者流动控制区域)。毛细阀10包括一个带有毛细通道35的基板20。通道35分别通过降压接点36a及36b与进口通道30a和出口沟道30b流体连通。基板40显示为与基板20分离，但在使用时，基板40以与基板20表面接触的方式覆盖于基板20上，如箭头A所示。在这种方式中，基板40稳定连接于基板20上，或者以相对于基板20固定的覆盖位置保持。
操作上，可采用任何合适的方式将基板40相对于基板20接触定位，例如，可采用一种或多种胶粘剂，例如结合聚合物、陶瓷、玻璃、金属、组合物、层压板等领域公知的胶粘剂，还可采用如压敏胶粘剂等；焊接，如超声焊接等方法；机械夹钳或夹片、张力弹簧、定位销、或者相关的夹钳装置等。为方便起见，将基板20大体上描述为“底部”基板，将与其相关的基板，如基板40大体上描述为“覆盖”或者“顶部”基板。在本申请中，除非显示了相反意向，所采用的术语如“覆盖”、“顶部”、“底部”、“前面”、“后面”等术语均仅指相对含义。
如图，盖板40包括在朝向基板20的一侧的一个任选的疏水区50。本发明还进一步初步描述了其具有的带疏水区的阀，这一特征仅作为示范的目的，而决不是想要限定本发明的范围。显然，不具有疏水区的阀同样属于本发明的范围。盖板40朝向基板20的一侧示为盖板40的表面40a(与其相对的一侧为表面40b)。当表面40a与基板20的表面20a(与其相对的一侧为表面20b)接触时，疏水区50形成至少进口通道30a、出口沟道30b和毛细通道35的一部分。在该特定实施方案中，疏水部分50大致设置于通道35的整个顶部或者上部，并从通道35向进口30a及出口30b延伸。
在一些实施方案中，盖板40可以是薄膜(例如，在一些实施方案中其厚度大约为数十微米的数量级)，该薄膜可层压于基板20的顶部，例如采用加热法层压。可采用的其它工艺在这里也进行了描述，包含如这里所提到的粘附结合法、超声焊接法、(毛细)粘合法、冲压法等。
使用时，可将液体引入并使其流经进口通道30a和毛细通道35。液流有效地终止于位于降压接点36b处的毛细通道35与出口沟道30b的界面。
当液体从进口通道30a进入毛细通道35时，其流动可在降压接点36a处减缓或者甚至停止。在接点36a处，由通道35提供的连续表面使得流动可持续。在这些实施方案中，可在流路的顶部形成疏水表面，在流路的底部形成亲水表面，从而使其至少有部分持续的液流。然而，在接点36b处，亲水表面终止于毛细通道35处，仅在通路顶部提供了用于液体流动的疏水表面。这种构造尤其适用于使液流停止。相应地，在一些实施方案中可包括过渡区36a，其可有助于至少减缓液体的流动，但过渡区36a在一些实施方案中是任选的，例如，在一些包括36b的实施方案中其可以不存在。
为了实现最大终止的特点，毛细尺寸非常小，有效地形成产生小面积的弯液面。在许多实施方案中，这一点可通过将通道(图1-3，图5-7)的高度值减小到数十微米数量级而实现。尽管其宽度可能较大(例如，几百微米)，由于降低了的通道高度限制了爆裂压力，使产生的爆裂压力保持很大。为了让液体自由地流向阀并在爆裂后通过阀的断面，可适当地限制系统的流动阻力。这一点可通过采用相对较大的连接通道(低阻力)，同时减小阀本身具有的横断面(高阻力)来实现。
降压接点可以是跃迁式的，也可以是渐进式的，但在任何方式下，其均被构建为在毛细通道的前沿与进口通道和/或出口沟道之间提供深度过渡。在许多实施方案中，降压接点是跃迁式的。过渡的特征在于，接点朝向毛细通道一侧的流路深度与接点朝向进口通道30a和出口沟道30b一侧的流路深度不同。
如前所述，由于在毛细通道35、出口沟道30b、疏水区50以及大气之间形成了液体界面，阻止了液体从通道35进入出口沟道30b的持续流动。在液体界面处，由于本发明的阀的新构造，形成了阻止流动的弯液面，直至液体中产生的压力(如爆裂压力)超过了液体弯液面的背压力。如果阀中不包括疏水区50，则倾向于使液体流过毛细通道35与出口沟道30b之间的界面，降低了弯液面阻止流动的能力。采用的疏水区50起阻止液体流过毛细通道35与出口沟道30b之间形成的界面的作用，直到在其上施加足够的压力以克服弯液面的背压力。液体流动的终止和启动，可人工或在合适的阀启动元件等的辅助下自动实现。例如，可编程一个处理器，来执行全部上述过程所需的步骤，在适当的时间在通路中终止和启动液体流动，例如，根据分析物浓度测定的时间安排等。例如，在采用本发明的阀进行分析物测定检测的一些实施方案中，例如在包括了本发明的阀的具有测定分析物浓度的反应室或感应区的微流装置中，分析物的测定可以是对流动敏感的。例如，在对葡萄糖进行电化学测定的情况下，测定可能对流动敏感。在绝大多数基于电化学的葡萄糖传感器中，葡萄糖是一种限制性反应物质。在试图对流动的样品进行葡萄糖测定的情况下，其中存在的葡萄糖是过量的，而不是限制性反应物质。问题出现在使电流与液体中的葡萄糖浓度相关时。因此，需要在样品流动停止时进行测定，从而需要采用本发明的阀。通过人工或自动开启或不开启本发明的阀(例如，对液体施加压力)，样品流动可重复启动和停止。
当试图调节或控制由两个平面部件彼此接触形成的流路中液体的流动时，如在图1到图7中所示的疏水区50特别有用。在采用两个平面部件彼此接触并在其间形成流路的实施方案中，两部件之间的几何学特征的对准非常困难。未对准会导致不需要的小通道的形成，其可通过毛细作用引起不需要的越过弯液面的流动。因此，在两个平面部件之间毛细通道35的至少部分周围形成疏水区，可终止不需要的液体流动。
如前所述，阀控制的流路的尺寸是可以改变的。包括毛细通道、疏水区和至少一个降压接点的流路设置为具有毛细尺寸。例如，在一些实施方案中，毛细通道35的宽度可以是大约5微米-大约1000微米，例如，大约50微米-大约500微米；例如，大约100微米-大约300微米。毛细通道35的深度可以是大约5微米-大约500微米，例如大约10微米-大约100微米。毛细通道35的液体体积容量可基于通道的长度而变化，依据本发明通道可采用任何合适的长度，而不进行限定。在一些实施方案中，毛细通道35的长度可以是大约10微米-大约1000微米，例如，大约100微米-大约750微米；例如，大约200微米-大约500微米。在上述尺寸范围内的毛细通道的液体体积容量可以是大约2.5×10-7微升-大约0.5微升，例如，5×10-5微升-大约0.0375微升。
本发明的毛细通道可具有任何合适的几何形状的横截面，例如，可以是矩形、正方形、圆形、半圆形等的横截面。在一些实施方案中，毛细通道的横截面可以是矩形的，其有利于通道的构建。例如，在采用喷射模塑法的情况下，具有矩形横截面的毛细通道使得模具构建更加容易(模具可以直接铣成)，并有助于塑模过程中模子从部件上脱模。
如前所述，流动调节通道10的实施方案还可包括至少一个降压接点36。如图1所示，降压接点36a和36b可设置于进口通道30a与毛细通道35之间的界面处，和/或出口沟道30b与毛细通道35之间的界面处。相应地，实施方案包括深度可变化的区域。例如，如图1所示，实施方案包括深度比毛细通道35更深的进口通道30a和出口沟道30b。在一些实施方案中，进口通道30a和出口沟道30b的深度至少是毛细通道35的大约1.5倍，例如，可以至少大约是其深度的两倍；例如，在一些实施方案中，可以是毛细通道35的深度的大约10倍-大约100倍。进口通道30a和出口沟道30b的深度无需相同，但在一些实施方案中也可以相同。一个或多个接点36处深度的步进变化增强了其阻止液体流动的能力。因此，既包括疏水区50也包括一个或多个降压接点36的流动调节通路是有利的。一旦流动被阀有效地终止，这些实施方案需要较高的爆裂压力来引发液体流进出口沟道30a中，从而提供了在流路中调节液体流动的有效方式。
进口通道和出口沟道的几何形状是可以改变的，每个都可以具任何有合适的几何横截面，例如，矩形、正方形、半圆形等横截面。在一些实施方案中，进口通道和/或出口沟道的横截面可以是矩形，如前所述，其有利于制备。上面所描述的毛细通道35的任何几何形状均适用于进口通道30a和/或出口沟道30b。进口通道30a和出口沟道30b的横截面的几何形状可以相同，也可以不同。
一些实施方案可包括多个串联排列的降压接点。(例如，参见美国专利US6521182，其内容在此引用作为参考)。例如，流路可包括多个串联排列的毛细通道/降压接点片段，分析物测定反应室可设置于这些片段之间。沿流路串联排列的多个降压接点间隔排列，使得在某一时间段内液体中恒定体积的分析物可在反应室中反复出现。这些实施方案可构建为，在液体流动延迟过程中，使液体中存在的大多数分析物(例如葡萄糖等)被消耗。因此，例如，在一些采用电化学反应单元的实施方案中，将静态时期内测出的电流积分，可提供与分析物中葡萄糖浓度成比例的值。
在装配时，疏水区50可覆盖至少部分毛细通道35，在一些实施方案中，疏水区50可覆盖至少毛细通道35的整个区域，或者至少覆盖毛细通道35的整个顶部或上部。在另外一些实施方案中，疏水区50的面积可以比毛细通道35的面积略大，从而疏水区50不仅覆盖整个毛细通道35的顶部，而且还覆盖至少部分进口通道30a和/或至少部分出口沟道30b。在一些实施方案中，疏水区50可以是过大的，从而使其宽度W50可以大于毛细通道35的宽度W35，从而当毛细管形成表面20a可操作地与基板40的毛细管形成表面40a接触时，使疏水区50不仅覆盖毛细通道35的整个宽度范围，还至少覆盖与毛细通道邻近的部分表面20a。如上所述，这可防止由基板未对准置而引起的不需要的液体流动。
疏水区50可采用任何合适的方法来形成，其可以直接形成于表面40a上，例如，采用印刷、绘制、喷射等方法，直接在表面40a上形成，或者作为一个单独的元件形成后，固定于表面40a上，例如采用粘附等方法。在一些实施方案中，可采用从市场上购买的疏水油墨来制作疏水区50，如油墨FluoroPel PFC MH(例如，购自Beltsville，Maryland的Cytonix Inc.)。可采用各种印刷工艺在基板表面上印刷疏水区50，其包括但不限于：丝网印刷、凹版印刷、槽涂覆、苯胺印刷、平版印刷以及喷涂。当在聚酯上进行丝网印刷时，用油墨FluoroPel PFC MH形成一个疏水区，其与水的接触角约为150度。当表征表面的润湿性时，通常可测定其与水的接触角。为了做到这一点，可将一滴水置于该表面上，然后测定表面与画出的液滴切线之间的角度。作为参照，完全疏水的材料与水的接触角为180度。另外，Cytonix提供了疏水油墨制剂，优化用于其它类型印刷，例如苯胺印刷、平版印刷以及喷涂。疏水油墨，如那些在显微载玻片上印刷的疏水油墨，也适用于印刷本发明的疏水块。对购买的丝网印刷油墨进行修饰后，可用于印刷疏水块50。例如，可采用购自Delaware的DuPontCorporatation的Zonyl荧光添加剂作为添加剂，加入到传统的丝网印刷油墨中。
除疏水区50外，基板20的部分或者全部表面20a和盖板40的部分或者全部表面40a本身可以是亲水的也可以是疏水的，或者可呈现为亲水的或疏水的，和/或可包括一种或多种其它表面处理。采用的术语“表面处理”泛指对基板表面(即液体通道壁等)的加工或修饰，例如，对将与液体接触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；表面涂层、抛光、蚀刻等。
在表面20a和/或表面40a为亲水表面的实施方案中，例如，如果表面由聚合物例如塑料制备，则水与表面的接触角可以是大约80度或者更小。在表面的自然状态(在任何修饰前)，例如塑料表面，其接触角可以是大约80度。可采用任何合适的方法，将接触角减小到小于大约80度，如小于大约40度，例如，可采用等离子蚀刻、电晕蚀刻，或者采用表面活性剂或者其它亲水化合物涂层等方法。在那些表面20a和/或表面40a为疏水表面的实施方案中，表面20a和/或表面40a的接触角可大于约80度，并可采用任何合适的方法制备疏水表面，例如与疏水材料混合，或者用疏水材料涂层、喷射或浸渍。在至少一个表面为亲水表面的实施方案中，通道中流动的驱动力可以部分由毛细作用产生。在至少一个表面为疏水表面的实施方案中，可采用其它驱动力使液体流进沟道和通路中。其它驱动力包括但不限于，毛细作用、重力，以及离心力、加压气体、泵、施加于液体源头的力，例如，当样品为上述提到的间质液时，可通过压迫皮肤组织对液体施压。
图2是图1中图示的毛细阀10沿着剖面线2-2的剖面图，图3是图1中图示的毛细阀沿着剖面线3-3的剖面图。如图所示，疏水区50形成了毛细通道35的顶部部分，帮助阻止液体流过毛细通道35与出口沟道30b之间的界面。为了使改进的毛细阀10易于装配，如前所述，疏水区50可覆盖进口通道30a和出口沟道30b，这种覆盖可容许在基板20与盖板40的装配过程中进行不精确对准。如图3所示，在这种特定实施方案中，毛细通道35的深度远小于进口通道30a的深度。
图4是根据本发明的装置的一种实施方案的透视图，其中毛细通道35带有一对锐边80。当基板20与盖板40装配时，疏水区50覆盖至少部分毛细通道35、锐边80以及部分出口沟道30b。锐边80增加了毛细阀10阻止流动的能力。该锐边有助于限定弯液面。当液体流过毛细通道35到达锐边80时，与具有不锐利的边缘的实施方案相比，液体流过锐边80需要更大的能量。因此，一些实施方案包括锐边80和疏水区50和/或降压接点36a和36b。应当理解，锐边80和疏水区50对装置来说不是必需的，而在一些实施方案中可以仅包括锐边80或者疏水区50。
锐边80的角度α是可变的，在许多实施方案中可采用小于大约90度的角度(以与通道35的边缘计算)。如前所述，本发明的实施方案可采用范围非常宽的材料种类，可具有较宽范围的尺寸，并可采用多种不同的装配方法来制备。例如，可采用喷射模塑法来制备至少基板20，在基板20中可采用其自身来形成特定的锐边80。尽管在图4中未显示，如在图1到图3中所看到的，进口通道可在与锐边80相对的一端上与毛细通道35相连。
使用时，图4中的毛细阀10与图1到图3中所起的作用类似。特别地，液体流经沟道35到达锐边80，只要界面处提供的背压力(backpressure)超过了液体的压力，流动就可被阻止。为了使液体流过锐边80，需将样品液的压力增大到大于背压力。
图5是根据本发明的毛细阀的示例性实施方案的透视图，包括基板20、盖板40、进口通道30a、出口沟道30b、疏水区50，以及一对毛细通道壁形成元件55，当盖板40覆盖于基板20上时，元件55提供毛细通道的壁。毛细通道壁形成元件55可用于印刷毛细通道壁。在一些实施方案中，毛细通道壁形成元件55可以是自由漂浮的或者背面可粘附的、可以位于基板之间的独立结构，也就是说，不是永久性地固定于基板的表面。可将疏水区50和毛细通道壁形成元件55置于盖板40的表面40a上，该表面在组装时朝向基板20的表面20a或者更确切地说是正对基板20的表面20a。当盖板40与基板20装配后，由于毛细通道壁形成元件55的厚度，可形成连通进口通道30a和出口沟道30b的毛细通道35。
图5中的毛细通道35也可在图6及图7中看到。在这些实施方案中，毛细通路35不需要通过基板20(或基板40)中的沟槽形成于基板20(或基板40)中，而是可通过可操作性地设置毛细通道壁形成元件55来形成。在采用喷射模塑法制备基板20(或40)的实施方案中，由于深度较浅，在基板20(或40)上形成毛细通道35是非常困难的。在一些采用毛细通道壁形成元件55形成毛细通道35的实施方案中，可采用印刷技术，例如丝网印刷等技术。在表面20a上印刷毛细通道壁形成元件55使得毛细通道的深度非常浅，例如，远小于不采用印刷方式的情况产生的毛细通道的深度，其深度甚至比在基板表面形成沟槽产生的深度还浅。
图6是图5中所示的毛细阀沿着剖面线6-6的横剖面图。如图所示，毛细通道35将进口通道30a与出口沟道30b相连。毛细通道壁形成元件55的厚度决定了沟道35的深度，其深度可以非常浅。疏水区50形成了毛细通道35的至少一部分顶部，并且其至少部分覆盖进口通道30a和出口沟道30b。
图7是图5中所示的毛细阀沿着剖面线7-7的横剖面图。如图所示，毛细通道壁形成元件55形成毛细通道35的边缘，而疏水区50形成毛细通道35的顶部。在这些实施方案中，毛细通道35的高度远小于进口通道30a的高度。
可采用热激活或者压敏粘合剂等来形成毛细通道壁形成元件55，并可广泛采用各种方法，包括前面所述的形成疏水区50的相关方法来施加。在一些实施方案中，毛细通道壁形成元件55可以是疏水的(例如，粘性的壁形成元件)。
使用时，图5、6及7中的改进的毛细阀与图1到图4的实施方案中的毛细阀起相似的作用。特别地，样品进入进口通道30a，流经通道35，并在通道35与出口沟道30b的界面处终止。只要在毛细通道与出口沟道的界面处提供的背压力超过了液体的压力，就可使流动停止。为了使液体流过界面，需将液体的压力增大到克服背压力的水平，也就是说，使其大于背压力。
本发明的装置可包括一个或多个任选的元件，例如，公知的用于微流控装置的元件。这些任选的元件可用于分析物处理步骤(例如，在待测液体样品中测定一种或多种分析物的存在和/或数量的分析物测定步骤)。例如，分析物测定步骤可包括测定和/或定量生物液体样品中葡萄糖的含量。
装置可包括在操作上耦合到该装置的合适的检测器，以检测引入到装置中的液体中的一种或多种分析物。该检测器可是“在线”或者“芯片内”检测器，以使其可集成到装置的基板上，例如，直接定位于一个基板上或内。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，以使其可以“离线”或者“离芯片”(也就是说，检测器不集成到装置上，而是可从耦合在一起的装置中分离)。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、折光率检测器等等。在一些实施方案中，检测器在操作上可与放大检测器所产生的信号的放大器相连，并还与向用户传送或显示检测结果的用户显示器或读数器相连。
检测器可以是跨过装置的一个或多个液体流路设置的光学检测窗的形式。光学检测窗可以是透明的或者不透明的窗口，例如，在基于光学检测的情况下，使用户可通过检测窗口观察液体流路的光学信号。
可与装置集成，或者与其分开一段距离但与其耦合的一个或多个其它元件，例如一个或更多，包括但不限于：液体引入和/或液体收集储液槽、泵、过滤器、腔室、空穴、加热器、扩散器、喷嘴、混合器，等元件，都是本领域技术人员公知的元件。例如，可采用一个或多个泵，可采用任何合适的泵，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、隔板泵、往复式活塞泵、恒压泵等装置。
在一些实施方案中，至少部分液体流路可包括一个分析部分或分析室或反应室，在其中可进行液体处理(例如，分析物检测和/或测定)。这里使用的分析部分或分析室或反应室指的是装置中可进行样品处理的区域。反应室所起的作用的例子包括但不限于：分析物检测，分析物测定、色谱分离、电泳分离、电色谱分离等。
反应室可设置于流路中任何合适的位置，如前所述，例如，可设置于本发明的阀控制的毛细通道的上游或者下游，例如可设置于与毛细通道35相连的液体进口通道30a和/或出口沟道30b中，还可设置于进口通道30a和/或出口沟道30b的上游或下游。在一些实施方案中，在装置中，例如在包括一个或多个由阀控制的毛细通道35的微流装置中，可包括多个反应室。例如，本发明的阀可用于控制将样品传送到装置的分析物(例如葡萄糖)反应室中，如控制间质液等样品的传送，反应室可与进口通道30a和/或出口沟道30b相连，或者沿着主流路的任何其它合适的位置或者直接或间接远离或邻近主流路。例如，反应室可直接设置于流路中，或者可设置于远离主流路的侧面通道中。在反应区实质上是电化学反应区的实施方案中，可将传感器定位于两个基板中的一个上，或者在一些实施方案中，电化学传感器可具有平行设置于两个基板上的电极。
在一些实施方案中，毛细通道35可用于聚集来自进口通道30的液体，可在通道30a中或其上游对根据本发明由阀35聚集并终止的液体进行处理(例如分析物测定)，例如，可电化学或者光学测定终止于毛细通道35处的液体中的分析物，如葡萄糖。一旦分析物测定完成，阀可允许终止的液体流到可定位于出口沟道30b中或其下游的另一个反应室中。在这种方式中，液体流动可终止于反应室并在其中被处理，然后再次启动流动以将液体传送到另一区域，在该区域液体流动可终止于另一个反应室并在其中被处理，然后又一次启动流动以将液体传送到另一个区域，等等。
如上面所述，在一些实施方案中，当液体流动停止时，需要测定液体中的分析物。在进行任何处理，如在反应室中测定分析物之后，通过向停止流动的液体提供压力(例如，在一些实施方案中采用泵启动)，处理后的液体可再次启动流动，液体从毛细通道35中传送出来并进入出口30b中，从而当液体流过反应室后(和/或液体流到反应室中)，其可由出口沟道30b接收。在这种方式中，出口沟道30b可提供空间以累积处理过的液体，例如其中进行测定或无需进行测定的空间。基于装置的特定构造和应用的需要，液体可保留于出口沟道30b中，或者将其从通道30b传送到其它通道和/或阀控制的毛细通道中。
在许多实施方案中，样品处理区域可包括至少一种利于特定分析的元件。基于待进行的特定程序，可采用任何合适的分析元件、部分或阵列。本发明可进行各种生物液体的分析测试，例如测定生物化学或者血液学特征，或者测定这些液体中的分析物如蛋白质、激素、碳氢化合物、类脂、药物、毒素、气体、电解质等的浓度。例如，本发明可采用装置来测定全血、血浆、血清或者间质液中葡萄糖是否存在和/或其浓度。
在一些实施方案中，分析成分可以是用于分析物测定的试剂或试剂系统，例如一种检测成分或系统。例如，装置的一部分可包括特定结合对成员，例如，配体或者受体、抗原或抗体、用于杂交反应的核酸、酶或受体等等。这部分还可包括特定的反应物或者试剂，如分析物检测成分、蛋白质或者核酸消化试剂、表面活性剂等。在一些实施方案中，分析物测定检测成分可包括信号产生系统的单元。
一些实施方案可包括一个电化学池作为测定元件。可在电极之间提供其中具有氧化还原试剂系统或材料的电化学池，通常称为反应池或反应室。本发明可采用分析物检测和测定领域公知的各种类型的电化学系统和方法，包括安培计系统(即测定电流)、电量测定系统(即测定电荷)或者电势测定系统(即测定电压)。适用于本发明的这些类型的电化学测定系统的例子在美国专利US6521110、US6475360、US6444115、US6620310、US4224125、US4545382、US5266179以及WO97/18465和WO99/49307中也有描述，其内容在此引用作为参考。存在于反应室中的生物液体中的目标分析物与氧化还原试剂系统发生化学反应，由电极测定其产生的电学信号，从而得出目标分析物的浓度。采用的特定氧化还原试剂材料基于待测的目标分析物来进行选择。在一些实施方案中也可采用比色或者反射型分析物测定系统，这些反射系统可包括信号产生系统。可适用于本发明的这种系统的例子参见在美国专利US6743579、US6656697、US6541266、US6531322、US6335203、US6312888、US5563042、US5563031、US5789255以及US5922530，其内容在此全文引用作为参考。
实施方案包括可定位于本发明的装置中任何合适的位置的氧化还原试剂系统，也就是说，其可定位于装置的任何流路中。在一些实施方案中，试剂的酶成分可以是一种或多种酶，其可与氧化还原试剂一起氧化感兴趣的分析物。换句话说，试剂系统的酶成分可由单一分析物氧化酶组成，也可以是共同氧化感兴趣的分析物的两种或者多种酶的集合。感兴趣的酶包括但不限于，氧化酶、脱氢酶、脂酶、激酶、心肌黄酶、醌类蛋白等。存在于反应区的特定的酶基于为检测特定分析物而设计的电化学池来确定，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。在一些感兴趣的分析物是葡萄糖的实施方案中，试剂系统的酶成分可以是氧化葡萄糖的酶(例如，葡萄糖氧化酶或者葡萄糖脱氢酶)。
氧化还原试剂系统的第二种任选的成分是由一种或多种媒介试剂组成的媒剂。各种不同的媒介试剂在本领域是公知的，包括但不限于：铁氰化物、乙硫吩嗪、甲硫吩嗪、苯二胺、1-甲氧基-甲硫吩嗪、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。在感兴趣的分析物为葡萄糖并采用葡萄糖氧化酶或者葡萄糖脱氢酶作为酶成分的实施方案中，可采用铁氰化物作为媒剂。反应区中可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)、“安全”缓冲液等。
如前所述，在一些实施方案中，可通过光度法或者比色法测定待测分析物，在此情况下反应室可具有光学、比色或者光度反应室的特征。在这些实施方案中，用于进行这些类型的检测的一种或多种试剂可置于本发明的装置中的任何适当的位置，也就是说，可置于装置的任何流路中。在一些实施方案中可包括信号产生系统。
信号产生系统可由多种试剂成分组成，这些试剂成分在感兴趣的分析物存在时可以产生可检测的产物。信号产生系统可以是分析物氧化信号产生系统。分析物氧化信号产生系统意味着，在生成从其中可以推算出试样中分析物浓度的可探测信号的过程中，分析物被合适的酶氧化产生一种分析物的氧化形式，以及相应的或者与其成比例的数量的过氧化氢。接着，过氧化氢被用于由一种或多种指示化合物例如染料偶联剂，产生可检测的产物，然后将信号产生系统产生的可检测产物的量，即信号，与初始样品中分析物的量相关联。因此，某些分析物氧化信号产生系统可具有基于过氧化氢的信号产生系统或者基于过氧化物的信号产生系统的特征。
基于过氧化氢的信号产生系统可包括氧化分析物并产生相应数量的过氧化氢的酶，其中相应数量意味着产生的过氧化氢与样品中存在的分析物的量成比例。该第一种酶的特定本质需要依赖于待测分析物的本质，但通常为氧化酶。因此，该酶可以是：葡萄糖氧化酶(分析物为葡萄糖)、胆固醇氧化酶(分析物为胆固醇)、醇氧化酶(分析物为醇)、甲醛脱氢酶(分析物为甲醛)、谷氨酸盐氧化酶(分析物为L-谷氨酸)、甘油氧化酶(分析物为甘油)、半乳糖氧化酶(分析物为半乳糖)、酮胺氧化酶(分析物为糖基化蛋白，如果糖胺)、3-羟丁酸脱氢酶(分析物为酮体)、L-抗坏血酸氧化酶(分析物为抗坏血酸)、乳酸氧化酶(分析物为乳酸)、亮氨酸氧化酶(分析物为亮氨酸)、苹果酸氧化酶(分析物为苹果酸)、丙酮酸氧化酶(分析物为丙酮酸)、尿酸氧化酶(分析物为尿酸)等。也可采用本领域技术人员公知的用于这些分析物和其它感兴趣的分析物的其它氧化酶。
信号产生系统还可包括在过氧化氢存在时催化染料底物转化成可检测产物的酶，其中反应产生的可检测产物的量与存在的过氧化氢的量成比例。该第二种酶通常为过氧化物酶，合适的过氧化物酶包括：辣根过氧化物酶(HRP)、大豆过氧化物酶、重组过氧化物酶以及具有过氧化活性的合成类似物等。例如，可参见Ci et al.(1990)AnalyticaChimica Acta，233：299～302。
在过氧化物酶存在时，染料底物被过氧化氢氧化，产生能吸收预定波长范围的光的产物，即指示剂染料。指示剂染料的强吸收波长不同于样品或者检测试剂的强吸收波长。指示剂的氧化形式可以是能证明有颜色变化的彩色、弱色或无色的最终产物。也就是说，通过有色区域的漂白，或者作为选择，通过无色区域产生的颜色，检测试剂可指示样品中分析物的存在。染料底物的例子包括但不限于，ANS和MBTH以及它们的类似物；MBTH-DMAB；AAP-CAT；等。例如，参见美国专利US5922530、US5776719、US5563031、US5453360以及US4962040，其内容在此引用作为参考。
本发明的方法的实施方案采用上述新的流动调节通路。通常，本发明的方法的实施方案包括将液体引入到本发明的流动调节通路中。流动调节通路可包括一个包含疏水区的毛细通道，由此使液体被终止于通道的降压接点处。实施方案包括向停止流动的液体施加压力，以使其流过降压接点。该过程可重复一次或多次，使流路中的液体流动反复终止和启动。
本发明的方法的实施方案的步骤包括将液体与装置接触，特别是与该装置的流路接触，该装置包括一个带有疏水区的毛细通道，通道中包括至少一个降压接点。液体可以是任何合适的液体，而且应当理解，本发明的方法不限于任何特定的液体。在一些实施方案中，液体可以是生物流体。液体包括样品液，术语“样品”意味着其泛指液体形式的材料或材料混合物，其含有或者至少怀疑其含有一种或多种感兴趣的分析物。样品可以是任何合适的样品，在将其引入装置之前，其可以被预处理，例如被放大、变性、分馏等。代表性的样品可包括但不限于，生物流体，如全血、血浆、间质液、细胞悬液、蛋白质溶液、血清、尿液、泪液等等，以及非生物流体如水、缓冲液等。
可采用多种方式实现液体接触，包括人工方式，如直接用移液管吸取等，以及半自动或全自动技术，例如采用自动储液池、泵、自动机械移液管，等。在一些实施方案中，可通过装置的一个或多个开口将液体引入到装置的通路中。
如前所述，液体沿着流路流动，直到其到达毛细通道35。毛细通道35可包括一个疏水区50和/或至少一个降压接点36。仅仅为了易于描述，本发明的方法初步描述了关于具有疏水区和至少一个降压接点的阀控制的毛细通道的实施方案，该描述并不是想要限制本发明。
无论首先是否通过进口通道30a将液体引入通道35中，液体通过装置移动，直至其到达毛细通道35，此处由于该通道具有疏水区50和接点36，从而可阻止液体的流动。
可以采用许多不同方式实现液体通过装置的移动。例如，在至少部分表面20a和/或40a是亲水表面的实施方案中，通路中流动的驱动力可以部分由毛细作用产生。在表面是疏水表面的实施方案中，也可采用其它驱动力使液体流进沟道和通道。其它驱动力可以包括但不限于，毛细作用力、重力、离心力、由加压气体提供的力、通过泵提供的力、施加于样品源头的力(例如，当样品为间质液的情况下，可通过压迫皮肤组织提供力)等等。
液体持续流动直到其到达毛细通道35的疏水区50和降压接点36a，在这里液体被阻止进一步流过阀10的降压接点36，也就是说，在进入出口30b之前，液体流动被阻止。可通过将液体的压力(指爆裂压力)增加到大于由位于毛细通道35和出口沟道30b之间的界面处的疏水区50和降压接点36提供的背压力，使液体持续流过该接点。
启动液体流动需要的压力的大小可依赖于毛细通道35和出口沟道30b的尺寸大小而变化。例如，在毛细通道的宽度尺寸大约为100微米、高度大约为100微米的实施方案中，启动液体流过毛细通道需要的爆裂压力的大小约为20kPa(20×103帕斯卡，即牛顿/m2，也即大约20mBar)。可由任何合适的方法提供这种爆裂压力，例如前面所描述的任何方法。在许多实施方案中，爆裂压力直接源于(即由其提供)形成的弯液面的尺寸，该尺寸取决于毛细部分的横截面面积。如前所述，一些实施方案包括具有锐边的接点(见图4)。在这些实施方案中，可通过与前面描述的类似方法来调节液体的流动。可将液体施加到进口通道30a中(如果存在的话)，然后液体流经毛细通道35，终止于位于毛细通道35和出口沟道30b之间的界面的锐边80处。为了使液体启动流动，将施加到液体上的压力增大到大于该界面处的背压力的水平。以这种方式使液体启动流动并使其流过界面和锐边80。
通常所需爆裂压力与毛细部分形成的弯液面的大小成反比。在截面为正方形的情况下，其宽度决定了压力的大小(例如，宽度为100微米时，压力为20mBar，宽度为50微米时，压力增加到40mBar，等等)。在截面为矩形的情况下，其最小尺寸往往决定爆裂压力，这尤其与某些几何形状相关，例如，图1到图7的装置中的几何形状。作为例证，对于500微米宽、100微米高的毛细部分，爆裂压力可以是大约20mBar的数量级，并且也与其高度尺寸成反比。
如前所述，一些实施方案包括可由壁形成元件55形成的毛细通道，例如，壁形成元件55可位于基板40的表面40a上(见图5、6及7)。在这些实施方案中，可以用与前面描述的类似方式来调节液体的流动。可将液体施加于进口通道30a中(如果存在的话)，然后液体流经毛细通道35，终止于毛细通道35和出口沟道30b之间的界面处。为了使液体启动流动，将施加到液体上的压力增大到大于该界面处的背压力的水平。以这种方式使液体启动流动并使其流过界面。
如前所述，本发明的方法的实施方案还可包括一个或多个液体处理步骤。例如，本发明的实施方案可包括分析物的测定检测，例如测定液体中一种或多种分析物如葡萄糖是否存在和/或其浓度的检测。这可在装置中的任何合适的流路中进行，包括但不限于，毛细通道35、进口通道30a、出口沟道30b，或者这些部分的上游或下游。
工具组
最后，还提供了新的工具组。工具组的实施方案包括具有一个或多个流动调节通路的装置。例如，工具组可包括一个或多个包括一个或多个流动调节通路的微流装置。
工具组的实施方案还可包括一个或多个利用包括一个或多个流动调节通路的装置来处理液体的元件。
本发明的工具组还可包括从受试者获取生理样品的元件。例如，当生理样品是血液或者间质流体时，本发明的工具组还可进一步包括用于获取血液样品或者间质流体样品的元件，例如穿刺手指的刀具或者微针，刀具驱动元件等。
本发明的工具组还可包括具有一个或多个流动调节通路的装置的使用书面说明书。工具组的说明书可印刷于基质上，例如印刷于纸或者塑料等上面。因此说明书可作为包装插页存在于工具组中，存在于工具组包装中的标签中，或者其中的元件中(即，与包装或者其中的次级包装相关)等等。在另一些实施方案中，说明书作为电子存储数据文件存在于合适的计算机可读存储介质中，例如CD-ROM、软盘等。在另一些实施方案中，实际说明书不存在于工具组中，但其意味着可远程获得说明书，例如，通过提供的Internet网络。这种实施方案的例子是包括网址的工具组，可在网上阅读和/或从网上下载说明书。象说明书一样，这种获得说明书的方式也记录于合适的基质上。
在本发明的工具组的一些实施方案中，本发明的工具组的元件可包装于一个工具组包裹元件中，以使其成为单一、易于操作的单元，其中该工具组包裹元件，如盒子或者类似结构，可以是也可以不是气密容器，例如，可进一步保持一个或多个元件的完整性(如无菌性)直至使用。
基于上述结果和讨论，很明显上述发明提供了在流路中调节液体流动的装置和方法。本发明的实施方案给出了许多优点，包括但不限于以下的一个或多个：易于使用、适用于各种不同的应用，以及能对液体通路中的液体流动的调节(例如反复地)能力。因此，本发明对本领域做出了显著的贡献。
在本说明书中所有引用的公开文件和专利在此引用而包含于本申请中，如同对每个单独的公开文件或者专利均专门并且独立地指出其通过引用而包含于本发明中。任何公开文件的引用均是针对在本发明的申请日之前公开的内容，而不应解释为本发明无权根据在先发明而在这些公开文件之前。
虽然参照具体实施方案对本发明进行了描述，但应当理解，由本领域技术人员可进行的各种改变和可替代的等同方案均不背离本发明的真实精神和范围。另外，为了适应特定情况、材料、物质组合物、方法、一个或多个方法步骤进行的各种变化，均包含于本发明的目标、精神和范围内。所有的这些变化均预计包含于随后所附的权利要求书的范围中。

Claims (12)

1.一种调节流路中液体流动的方法，所述的方法包括：
将液体引入到具有疏水区的流动调节通路中，该疏水区与包括至少一个降压接点的毛细通道相接触，其中所述液体被终止于包括所述疏水区和所述至少一个降压接点的所述通路的一个区域中。
2.权利要求1的方法，其中所述液体终止于所述至少一个降压接点处。
3.权利要求1或2的方法，其中所述降压接点还包括锐边。
4.权利要求1、2或3的方法，其中所述的液体为生物流体。
5.权利要求4的方法，其中所述的生物流体是全血、血清、血浆或者间质流体。
6.前述任一权利要求的方法，其中所述的方法还包括向停止流动的液体提供压力以使其启动流动。
7.权利要求6的方法，其中所述的压力从大约20mBar-大约40mBar。
8.权利要求1的方法，其中所述的方法还包括在所述装置中处理所述的液体。
9.权利要求8的方法，其中所述的处理包括分析物的测定检测。
10.权利要求9的方法，其中所述的分析物测定通过电化学法来实现。
11.权利要求9的方法，其中所述的分析物测定通过光学法来实现。
12.一种调节液体流动的方法，所述的方法包括：
将液体引入包括第一流动调节区的流路中，该第一流动调节区具有一个第一疏水区，其与包含第一降压接点的第一毛细通道接触，以及与所述第一流动调节区串联的第二流动调节区，其具有与包含第二降压接点的第二毛细通道接触的第二疏水区，由此使所述的液体被终止于所述第一流动调节区；和
向所述终止的液体提供足以克服所述第一调节区的爆裂压力的压力，使所述停止流动的液体启动流动，然后所述液体在所述第二流动调节区内被停止流动。
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