DE102009015395A1

DE102009015395A1 - Vorrichtung zur Behandlung und/oder Untersuchung eines Fluids, insbesondere Flusszelle

Info

Publication number: DE102009015395A1
Application number: DE102009015395A
Authority: DE
Inventors: Lutz Weber
Original assignee: Thinxxs Microtechnology GmbH
Current assignee: Thinxxs Microtechnology GmbH
Priority date: 2009-03-23
Filing date: 2009-03-23
Publication date: 2010-09-30
Anticipated expiration: 2029-03-24
Also published as: WO2010139295A1; DE102009015395B4; DE202009008052U1; EP2437890A1; US10315197B2; EP3978132A1; EP3978133A1; US20120082599A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung und/oder Untersuchung eines Fluids, insbesondere eine Flusszelle, mit wenigstens einem Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereich (17-19) und Einrichtungen zur Beförderung einer Fluidprobe in den Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereich (17-19). Erfindungsgemäß umfassen die Beförderungseinrichtungen einen einseitig offenen Transportraum (15), in dem die Fluidprobe durch ein den Transportraum (15) abdeckendes Substrat (1) einschließbar und der relativ zu dem Substrat (1) unter Beförderung der Fluidprobe in den Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereich (17-19) bewegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung und/oder Untersuchung eines Fluids, insbesondere eine Flusszelle, mit wenigstens einem Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereich und Einrichtungen zur Beförderung einer Fluidprobe in den Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereich.
Miniaturisierte Flusszellen solcher Art werden zunehmend zur Analyse oder/und Synthese chemischer und biologischer Substanzen verwendet und kommen insbesondere in der medizinischen Diagnostik als Einwegprodukte zum Einsatz. Ein zu untersuchendes Fluid, z. B. menschliches Blut, wird über einen Einlass in die Flusszelle eingeführt und gelangt schließlich in ggf. mehrere Behandlungs und/oder Untersuchungsbereiche, in denen z. B. chemische Reaktionen, Trennvorgänge, Mischvorgänge und dergleichen stattfinden, oder/und in denen an den Proben Messungen, z. B. elektro-chemischer oder optischer Art, erfolgen.
Die Behandlungen und Untersuchungen der Fluidproben erfordern einen Transport der Proben in die betreffenden Bereiche innerhalb der Flusszellen. Bei diesem Transport spielen neben Druckkräften und der Schwerkraft auch Fliehkräfte und vor allem Kapillarkräfte eine Rolle. Sofern der Transport der Fluidproben in die Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereiche über Zuführungskanäle erfolgt, bedarf es in der Regel einer Entlüftung, damit ein Transportstrom fließen kann.
Neben dem Transport von Fluidproben innerhalb der Flusszelle besteht häufig die Aufgabe, Fluidproben genau zu dosieren, wobei insbesondere aus einem zugeführten Fluidstrom definierte Probenmengen zu erzeugen sind. Die Genauigkeit von Analysen korreliert mit der Genauigkeit der Abmessung der Probenmengen.
In der Regel durchlaufen die Proben mehrere Bearbeitungsstufen, wobei z. B. in Behandlungsbereichen gespeicherte Reagenzien zum Einsatz kommen und in Flussrichtung aufeinander folgend mehrere, räumlich getrennte Reaktionskammern durchlaufen werden. Derartige Flusszellen sind z. B. aus der US 7416892 , der US 020020148 992 A1 , der US 7125711 und der US 6615856 bekannt. Aus einer zur Analyse verfügbaren Fluidmenge versucht man häufig gleichzeitig mehrere, ggf. unterschiedliche Informationen bei möglichst gleich hoher Analysegenauigkeit zu gewinnen. Insbesondere bei DNA-Analysen mit Amplifikationsschritten (PCR, KASBA) muss sichergestellt sein, dass Umweltkontaminationen unterbleiben. Besondere Gefahr geht in diesem Zusammenhang von Entlüftungsöffnungen aus.
Natürlich muss sich der Herstellungsaufwand für Einweg-Flusszellen in Grenzen halten. Ein Grundaufbau einer Flusszelle sollte daher vielfältig nutzbar sein und durch Modifizierung für eine möglichst große Zahl von unterschiedlichen Anwendungsfällen hergerichtet werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Vorrichtung der eingangs erwähnen Art zu schaffen, die den Anforderungen an derartige Produkte besser als die bekannten derartigen Vorrichtungen gerecht wird.
Die diese Aufgabe lösende Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Beförderungseinrichtungen einen einseitig offenen Transportraum umfassen, in dem die Fluidprobe durch ein den Transportraum abdeckendes Substrat einschließbar und der Transportraum relativ zu dem Substrat unter Beförderung der Fluidprobe in den Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereich bewegbar ist.
Gemäß dieser Erfindungslösung erfolgt ein Transport von Fluid innerhalb einer Flusszelle nicht ausschließlich durch Strömung des Fluids durch einen Kanal sondern durch Fortbewegung eines in dem Transportraum eingeschlossenen „Fluidpakets”. Ein solcher Transport erfolgt verlustfrei und bedarf keiner Entlüftung. Mit dem Transport einhergehen kann die Abmessung einer definierten Fluidprobenmenge, wobei der Transportraum als Messvolumen dient. Beim Transport von Fluidproben in einem abgeschlossenen Transportraum bedarf es keiner Kanalverbindung zwischen Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereichen bzw. zu einem solchen Bereich. Vorteilhaft lässt sich dadurch eine absolute räumliche Trennung zwischen Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereichen realisieren. Ferner bestehen im Unterschied zu Leitungskanälen keine besonderen Anforderungen (hydrophil, hydrophob) an die Oberflächenstruktur des Transportraums oder des Substrats.
Vorzugsweise ist der Transportraum durch eine Ausnehmung in einem gegen das Substrat in wenigstens einer Richtung verschiebbaren oder/und verdrehbaren Transportelement gebildet. Das Transportelement kann gegen das festliegende Substrat oder das Substrat gegen das festliegende Transportelement verschiebbar sein.
In einer Ausführungsform liegen das Substrat und das vorzugsweise plattenförmige Transportelement mit, vorzugsweise ebenen, den Transportraum verschließenden Dichtflächen unter Druck gegeneinander an. Vorteilhaft erhöht der Anlagedruck die Dichtwirkung.
Das Transportelement braucht nicht direkt mit der Fluidprobe in Berührung zu kommen, indem die Fluidprobe zwischen dem Substrat und einer flexiblen, in den Transportraum hinein ausdehnbaren Folie angeordnet ist. Bei Verschiebung des Transportraums bzw. Transportelements wird der Dehnungsbereich der Folie verschoben. Bei dieser Ausführungsform kann das Transportelement Bestandteil eines Bediengerätes für die Flusszelle sein.
Zweckmäßig ist die Folie außerhalb des Bewegungsbereichs des Transportraums mit dem Substrat verbunden. Die Fluidprobe ist dann vorteilhaft zwischen der Folie und dem Substrat eingeschlossen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung steht der Transportraum in einer Ausgangsposition für die Beförderung der Fluidprobe in Verbindung mit einem Zuführungskanal für das Fluid und ggf. einem Entlüftungskanal.
Der Zuführungskanal und der Entlüftungskanal verlaufen zweckmäßig innerhalb des Substrats. Gegebenenfalls verläuft der Entlüftungskanal teilweise durch das Transportelement.
In der oben genannten Ausgangsposition bildet der Transportraum zweckmäßig ein Dosierungsvolumen für die Fluidprobe.
Vorzugsweise sind mehrere Untersuchungs- und/oder Behandlungsbereiche für die Fluidprobe vorgesehen und eine Fluidprobe kann in dem Transportraum von Bereich zu Bereich befördert werden.
Insbesondere sind auch mehrere Transporträume für mehrere Behandlungs- und/oder Untersuchungsstrecken vorgesehen, so dass aus einer verfügbaren Fluidmenge entsprechend der Zahl der Strecken mehrere Informationen gewonnen werden können.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Untersuchungs- und/oder Behandlungsbereiche in einer Matrix angeordnet.
In der Ausgangsposition für die gleichzeitige Beförderung mehrerer Fluidproben können die mehreren Transporträume untereinander in einer Reihenschaltung verbunden sein, wobei der erste Behälterraum mit dem oben genannten Zuführungskanal und der letzte Transportraum mit dem oben genannten Entlüftungskanal verbunden ist.
Zur Verbesserung der Dichtwirkung können die gegeneinander anliegenden Dichtflächen des Substrats und des Transportelements mit einer das Fluid abweisenden Beschichtung versehen sein.
Darüber hinaus könnte in wenigstens einer der gegeneinander anliegenden Dichtungsflächen ein gesonderter ringförmiger Dichtungsbereich gebildet sein, wobei die Bereiche bzw. Transporträume einzeln oder/und gemeinsam umschlossen werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind an dem Substrat und/oder dem Transportelement Einrichtungen zur Bildung des Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereichs gebildet.
Diese Einrichtungen können z. B. eine Vertiefung im Substrat umfassen, die ein Behandlungs- und/oder Untersuchungsmittel aufnimmt, wie z. B. eine trockene oder flüssige Reagenz.
Das Behandlungs- und/oder Untersuchungsmittel kann die Vertiefung bündig ausfüllen oder gegenüber der die Vertiefung umgebenden Dichtfläche des Substrats zurückversetzt sein. In beiden Fällen wird die Bewegung des Transportelements auf dem Substrat weder behindert noch das Behandlungs- und Untersuchungsmittel durch das bewegte Transportelement beeinträchtigt.
Der Öffnungsquerschnitt der Vertiefung kann deckungsgleich zu dem Öffnungsquerschnitt des Transportraums sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit diesen Öffnungsquerschnitt größer oder kleiner als den Öffnungsquerschnitt des Transportraums zu wählen, um Ungenauigkeiten der Positionierung auszugleichen.
Die Einrichtungen zur Bildung des Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereichs können Einrichtungen für optische oder elektro-chemische Messungen an den Fluidproben, Sensoren, Aktoren, Einrichtungen zur thermischen Behandlung, zur mechanischen Behandlung und dergleichen umfassen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind Einrichtungen zur Positionierung des Transportelements in den den Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereichen entsprechenden Positionen vorgesehen. Insbesondere umfassen diese Einrichtungen z. B. Markierungen oder/und Rastelemente.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Flusszelle nach der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht schräg von oben,
2 die Flusszelle von 1 in der gleichen Ansicht mit weiteren Details,
3 die Flusszelle von 1 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung in einer Ansicht schräg von oben,
4 die Flusszelle von 1 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung in einer Ansicht schräg von unten,
5 die Flusszelle von 1 in einer Draufsicht sowie in einer geschnittenen Seitenansicht,
6 eine Detaildarstellung der Flusszelle von 1,
7 verschiedene Anordnungen von Fluidzuführungskanälen und Entlüftungskanälen für einen Transportraum,
8 Detaildarstellungen einer Flusszelle mit einer zwischen einem Substrat und einem Transportelement angeordneten flexiblen Folie,
9–13 verschiedene Ausführungsformen von Behandlungs- oder/und Untersuchungsbereichen einer Flusszelle nach der Erfindung,
14 verschiedene Ausführungsformen für Abdichtungen eines Transport raums in einer Flusszelle nach der Erfindung,
15 ein Ausführungsbeispiel für eine Führung eines Transportelements einer Flusszelle nach der Erfindung,
16 weitere Ausführungsbeispiele für Untersuchungsbereiche einer Flusszelle nach der Erfindung, in denen eine Fluidprobe auf optischem Wege untersucht wird,
17 Ausführungsbeispiele für Untersuchungsbereiche einer Flusszelle nach der Erfindung, in denen Untersuchungen von Fluidproben auf elektrochemischem Wege erfolgen, und
18 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereich einer Flusszelle nach der Erfindung.
Eine in den 1 bis 6 gezeigte Flusszelle umfasst ein plattenförmiges Substrat 1, auf dem ein als Schieber ausgebildetes, ebenfalls plattenförmiges Transportelement 2 angeordnet ist. Wie die 3 und 4 erkennen lassen, besteht das Substrat 1 aus einem Plattenteil 3, der auf seiner dem Transportelement 2 abgewandten Seite mit einer diese Seite abdeckenden Folie 4 verbunden ist.
Das Transportelement 2 lässt sich gemäß Pfeil 5 auf dem Substrat 1 verschieben, wobei es durch seitliche Führungsschienen 6 und 7 gehalten wird. Die von dem Plattenteil 3 vorstehenden, an ihren Enden jeweils abgewinkelten Führungsschienen 6 und 7 erzeugen durch (nicht gezeigte) Hinterschneidungen Klemmkräfte, durch die das Transportelement 2 gegen das Substrat 1 gedrückt wird.
Als Werkstoffe für den Plattenteil 3 des Substrats 1 und das Transportelement 2 kommen neben Kunststoffen Silizium, Glas, Metall oder Verbundwerkstoffe in Betracht. Eine feste, fluiddichte Verbindung zwischen dem Plattenteil 3 und der Folie 4 lässt sich durch Kleben, Schweißen, Laminieren oder eine zwischenliegende Doppelklebefolie herstellen.
Ein Einlass 9 für ein Fluid ist gefäßartig ausgebildet und durch einen (nicht gezeigten) Stopfen verschließbar. Der Einlass 9 steht in Verbindung mit einem zunächst mäanderförmig verlaufenden Kanal 10, der über einen Zwischenspeicherraum 11 bis zu einer Entlüftungsöffnung 12 auf der dem Transportelement 2 zugewandten Seite des Substrats 1 geführt und im Bereich des Transportelements 2 an vier Stellen unterbrochen ist. Abgesehen von kurzen, sich senkrecht durch den Plattenteil 3 hindurch erstreckenden Abschnitten 8 bildet den Kanal 10 eine in den Plattenteil 3 eingebrachte Nut, die durch die Folie 4 abgedeckt ist.
Wie insbesondere 6 erkennen lässt, beginnen und enden die genannten vier Unterbrechungen des Kanals 10 jeweils auf der dem Transportelement 2 zugewandten Oberfläche des Substrats 1 an einer Austrittsöffnung 13 und einer Eintrittsöffnung 14.
In dem Transportelement 2 sind vier zu dem Substrat 1 hin offene, jeweils einen Transportraum 15 bildende Ausnehmungen vorgesehen. In der in 1 gezeigten Anschlagposition des Transportelements 2 sind die Öffnungsquerschnitte der vier Transporträume 15 deckungsgleich zu den durch Strichlinien eingegrenzten Bereichen 16 auf der Oberfläche des Substrats 1, wobei in den vier Bereichen 16 jeweils eine der Austrittsöffnungen 13 und eine der Eintrittsöffnungen 14 liegen, d. h. in der in 1 gezeigten Stellung des Transportelements 2 ergänzen die vier Transporträume 15 den unterbrochenen Kanal 10, so dass der Einlass 9 in Fluidverbindung mit der Entlüftungsöffnung 12 steht.
Es versteht sich, dass Form und Volumen des Transportraums 15 den jeweiligen Anforderungen entsprechend gewählt werden kann. Insbesondere sind langgestreckte, kanalförmige, halbzylinderförmige oder auch mäanderförmige Ausführungsformen für eine vollständige, luftblasenfreie Befüllung bevorzugt.
In Vorschubrichtung des Transportelements 2 folgen den Bereichen 16, in denen je zwei der Öffnungen 13, 14 liegen, jeweils zwei Behandlungsbereiche 17 und 18, in denen in flache Vertiefungen im Substrat 1 jeweils eine Schicht einer Trockenreagenz aufgebracht ist. Die Schicht schließt etwa bündig mit der umliegenden Oberfläche des Substrats 1 ab oder ist geringfügig gegenüber dieser zurückversetzt.
An die Behandlungsbereiche 17, 18 schließt sich jeweils ein Untersuchungsbereich 19 an, in dem Elektroden 20 und 21 enden. Insgesamt sind also vier Behandlungs- und Untersuchungsstrecken jeweils mit Behandlungsbereichen 17 und 18 und einem Untersuchungsbereich 19 in einer Matrixanordnung gebildet.
Wie insbesondere 3 und 4 erkennen lassen, bilden die die Behandlungs- und Untersuchungsbereiche umgebende Oberfläche des Substrats 1 und die die einseitig offenen Transporträume 15 umgebende Oberfläche des Transportelements 2 ebene, unter Druck aneinander anliegende Dichtflächen 48 und 49, welche für eine Abdich tung der Transporträume 15 bzw. Behandlungs- und Untersuchungsbereiche 17 bis 19 sorgen.
Ein zu untersuchendes Fluid wird in den ein Gefäß umfassenden Einlass 9 eingegeben, von wo es in den zunächst mäanderförmig verlaufenden Kanal 10 und dann in den Zwischenspeicherraum 11 gelangt. Die Mäanderstrecke mit dem Zwischenspeicher dient der Vorbehandlung des Fluids. Es versteht sich, dass eine solche Vorbehandlungsstrecke, die im einfachsten Fall nur zur Weiterleitung des Fluids dient, von dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel abweichen und für verschiedene Behandlungszwecke weitaus vielfältiger ausgestaltet sein könnte.
Das in der Vorbehandlungsstrecke konditionierte Fluid gelangt dann über den weitergeführten Kanal 10 in die in einer Reihe aufeinander folgenden Transporträume 15 hinein. Die Entlüftungsöffnung 12 erlaubt es, dass, bei ausreichender Füllhöhe im gefäßförmigen Einlass 9, die vier Transporträume 15 vollständig ausgefüllt und somit vier Fluidproben exakt abgemessen werden.
Die vier abgemessenen Fluidprobenlassen sich nun einer Behandlung und Untersuchung zuführen, indem das Transportelement 2 sukzessive in Richtung des Pfeils 5 verschoben wird, wobei die Öffnungsquerschnitte der Transporträume 15 nacheinander zur Deckung mit den jeweiligen Trockenreagenzbelägen in den Behandlungsbereichen 17 und 18 kommen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Öffnungsquerschnitte der Transporträume 15 etwa deckungsgleich zu den Trockenreagenzbelägen. Indem die Trockenreagenzbeläge bündig zur umliegenden Dichtfläche 48 des Substrats 1 oder zu dieser geringfügig zurückversetzt sind, behindern sie weder eine Verschiebung des Transportelements 2 auf dem Substrat 1 noch werden die Beläge durch diese Verschiebung beeinträchtigt.
Nach Ablauf erforderlicher Reaktionszeiten wird das Transportelement 2 weiter verschoben, um die Fluidproben in den Transporträumen 15 schließlich den Untersuchungsbereichen 19 zuzuführen. In den Untersuchungsbereichen 19 erfolgen an der Fluidprobe elektro-chemische Messungen, wobei die Elektroden 20 und 21 an ein Betriebsgerät für die Flusszelle angeschlossen sind.
Zur genauen Positionierung der Transporträume 15 in den Bereichen 17, 18, 19 können am Transportelement 2 oder dem Substrat 1 Rastelemente oder andere Positioniermittel, wie z. B. Markierungen, vorgesehen sein.
Es versteht sich, dass die Flusszelle hinsichtlich Zahl, Anordnung und Ausgestaltung der Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereiche von dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel erheblich abweichen und das Transportelement in unterschiedlichen, z. B. zueinander senkrechten, Richtungen verschiebbar und/oder drehbar sein könnte.
Es versteht sich ferner, dass durch weitere Kanalstrukturen insbesondere im Substrat in Verbindung mit Be- bzw. Entlüftungsöffnungen vergleichbar den genannten Elementen 9 bis 14 Teilmengen der transportierten und verarbeiteten bzw. untersuchten Fluidproben der Transportstrecke wieder entnommen und weiteren Untersuchungen, Analysen oder Behandlungen innerhalb der Flusszelle und/oder außerhalb der Flusszelle unterworfen werden können.
7 zeigt verschiedene Möglichkeiten zur Verbindung des Transportraums 15 mit einem Zu- und einem Abführungskanal für das (konditionierte) Fluid bzw. einem Entlüftungskanal.
7 a entspricht dem vorangehend anhand der 1 bis 6 beschriebenen Ausführungsbeispiel. Kanäle für die Zu- und Abfuhr des Fluids münden senkrecht zur Oberfläche des Substrats in den Transportraum 15 ein. Gemäß 7 b verlaufen ein Fluidzu- und ein Fluidabfluss innerhalb des Substrats 1 parallel zu dessen Oberfläche.
Bei dem Ausführungsbeispiel von 7 c ist ein zur Oberfläche des Substrats 1 parallel verlaufender Abflusskanalabschnitt 22 durch eine Ausnehmung im Transportelement 2 gebildet.
Auch bei dem Ausführungsbeispiel von 7 d verläuft ein Teil 23 des Abflusskanals durch das Transportelement 2 hindurch, wobei ein zur Substratoberfläche paralleler Teilabschnitt durch eine Folie 24 des in diesem Fall mehrlagig ausgebildeten Transportelements 2 abgedeckt ist.
Bei einem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel für eine Flusszelle ist das Substrat 1 mit einer flexiblen Folie 25 verbunden, die sich bei Zuführung eines Fluids gemäß 8 b in den Transportraum 15 hinein ausdehnt. Zwecks genauer Abmessung eines Probenvolumens begrenzt die Größe des Transportraums 15 das Ausmaß der Ausdehnung der Folie 25.
Bei Verschiebung des Transportelements 2 wird unter Beförderung der eingeschlossenen Fluidmenge der Dehnungsbereich der Folie 25 fortbewegt, indem die Folie 25 im Verschiebungsbereich des Transportraums 25 nicht mit dem Substrat 1 verbunden ist.
8 c zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein mit Luft gefülltes Puffervolumen 26 vorgesehen ist. Bei Zuführung eines Fluids unter Druck baut sich im nicht entlüfteten Puffervolumen 26 ein Gegendruck auf, welcher zur Ausdehnung der dehnbaren Folie 25 und damit zur Bildung des letztlich durch den Transportraum begrenzten und somit abgemessenen Probenvolumens führt.
Alternativ kann der Transportraum 15 über einen zusätzlichen Kanal (nicht gezeigt) mit einer separaten, vorzugsweise pneumatischen Druckerzeugungseinrichtung verbunden sein. Wird an diesem Kanal ein Unterdruck angelegt, so dehnt sich die flexible Folie 25 in den Transportraum hinein und bildet eine dem zu transportierenden Fluidvolumen entsprechende, z. B. kalottenförmige Kavität. Das zu transportierende Fluid kann dann unter vergleichsweise geringer Druckbeaufschlagung, wie bei dem vorangehend anhand der 1 bis 6 beschriebenen Ausführungsbeispiel, in die Kammer 15 des Transportelements 2 gepumpt werden. Insbesondere bei dieser Ausführungsform bietet sich die Möglichkeit an, das transportierte Fluid in einem der nachfolgenden Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereiche 17 bis 19 mit Hilfe der vorgenannten Druckerzeugungseinrichtung und/oder unter Nutzung der Rückstellkraft der flexiblen Folie 25 aus dem Transportraum 15 durch den Öffnungen 13 und/oder 14 entsprechende Öffnungen hindurch zurück in das Substrat 1 zu transportieren, um an anderer Stelle weitere Behandlungen oder Untersuchungen durchzuführen. Die Rückführung von Fluid aus dem Transportraum 15 muss nicht innerhalb eines Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereichs sondern kann an einer eigens dazu vorgesehenen Entnahmestelle erfolgen, von wo aus Fluid dann über einen Kanal wenigstens einem Behandlungs- oder/und Untersuchungsbereich zugeleitet wird.
Verschiedene Möglichkeiten für die Ausgestaltung eines Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereichs zeigt 9.
Im einfachsten, in 9 a dargestellten Fall bleibt die Oberfläche des Substrats 1 in dem Behandlungs- oder/und Untersuchungsbereich unverändert und eine Behandlung der Fluid probe kann z. B. durch Erwärmung von außen erfolgen.
Gemäß 9 b weist die Oberfläche des Substrats 1 wie bei dem Ausführungsbeispiel von 1 bis 6, eine flache Vertiefung 27 auf, z. B. zur Aufnahme des obengenannten Trockenreagenzbelags.
Ein Trockenreagenzbelag könnte auch die Innenfläche des Transportraums 15 ganz oder teilweise bedecken.
Gemäß 9 c kann die Vertiefung weniger flach und z. B. zu 500 μm tief sein, so dass ein Träger 28 für eine Trockenreagenz, z. B. in Form eines Zellulose- oder Glasfaserfilters, oder eine Membran darin Platz hat. Auf diese Weise lassen sich größere Reaktionsoberflächen erzeugen.
Gemäß 10 können Behandlungsbereiche Zu- und Abführungskanäle besitzen, um z. B. Zwischenprodukte einer Reaktion ab- oder zuzuführen. Solche Kanäle können sowohl durch das Substrat als auch das Transportelement hindurch verlaufen.
10 a zeigt einen dem Behandlungsbereich von 9 e entsprechenden Behandlungsbereich mit einem durch das Substrat 1 hindurch verlaufenen Zuführungskanal 29 und einem teilweise durch das Transportelement 2 hindurch verlaufenden Abflusskanal 30. Das Element 28 kann in diesem Fall auch ein membranförmiges Filterelement oder Sieb sein, durch das die Probe gefiltert oder von partikelförmigen Bestandteilen wie z. B. zu analysierenden Zellen, im Fall einer Plasmaseparation von Blut, roten Blutkörperchen oder sich im Transportraum 15 befindenden Kügelchen getrennt wird, indem die Probe durch Druckbeaufschlagung im Kanal 30 durch den Filter 28 hindurch gepresst wird und/oder kapillar den Filter durchdringt, wobei die Partikel zurückgehalten werden und die gefilterte Probe durch Unterdruck im Kanal 29 abgesaugt wird. Dabei ist sowohl die Weiterverarbeitung des abgesaugten gereinigten Fluids wie auch der zurückgehaltenen Partikel denkbar. Im letzteren Fall könnte ein weiteres Fluid durch den Kanal 29 zugeführt und durch das Element 28 gedrückt werden, um dabei zurückgehaltene Partikel, Zellen oder Teile davon wieder freizusetzen und im Transportraum 15 zur Weiterverarbeitung zu sammeln. Zwischengeschaltete Trocknungs- und/oder Spülschritte sind ebenfalls denkbar, wobei vorzugsweise eine Trocknung durch Luft erfolgt.
Alternativ kann der Transportraum 15 vollständig oder teilweise mit Trockenreagenzien tragenden Beads oder Partikeln (nicht gezeigt) gefüllt sein, so dass dann beim Transport der zu analysierenden Probe in den Transportbereich eine sehr große, die Außenfläche des Untersuchungsbereichs um ein vielfaches übersteigende Reaktionsfläche gebildet wird. Bei einer Weiterverarbeitung verhindern in 10 gezeigte Filterelemente oder Siebe, dass diese Beads aus dem Transportraum ungewollt entweichen können.
Bei dem Ausführungsbeispiel von 10 b ist ein dem Abflusskanal von 10 a entsprechender Abflusskanal 30 vorgesehen. Ein Zuflusskanal 31 verläuft ausschließlich parallel zur Oberfläche des Substrats vorbei an einem unter einem Filter 28 angeordneten Sperrelement 32 bis zu einem senkrechten Durchgang 33.
Weitere Möglichkeiten für die Ausgestaltung von Behandlungsbereichen einer Flusszelle gehen aus 11 hervor.
Gemäß 11 a ist in einer Vertiefung im Substrat 1 keine Trockenreagenz sondern eine Reagenzflüssigkeit 34 enthalten, die sich mit einer im Transportraum 15 herangeführten Probenflüssigkeit 35 mischt. Anstelle der Reagenzflüssigkeit 34 könnte auch eine die Probenflüssigkeit 35 lediglich verdünnende Flüssigkeit in der Vertiefung im Substrat 1 enthalten sein.
Gemäß 11 b kann diese Vermischung durch mechanische Vermischung oder Ultraschall unterstützt werden, der von einem am Transportelement 2 angebrachten Piezoelement 36 ausgeht, an das über Elektroden 37 durch ein Betriebsgerät für die Flusszelle eine Wechselspannung anlegbar ist.
Bei einem in 11 c gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein eine mechanische Auslenkung hervorrufendes Element 38 nicht mit dem Transportelement 2 verbunden sondern Bestandteil des Betriebsgerätes oder eines manuellen Aktors und in eine Ausnehmung im Transportelement 2 einführbar. Durch die Ausnehmung ist ein verdünnter Wandabschnitt 39 des Transportraums 2 gebildet.
Gemäß 11 d lässt sich ein solcher dünner Wandabschnitt durch eine Lage 40 eines mehrlagig hergestellten Transportelements 2 bilden.
Bei dem Ausführungsbeispiel von 11 e ist eine Probenflüssigkeit 41 von einer Pufferflüssigkeit 42 durch ein Gitter 43 getrennt. Durch eine solche Einrichtung können z. B. mobile Partikel, wie Spermien, Zellen oder Organismen, von unbeweglichen Partikeln getrennt werden, indem das Gitter 43 zwar die Diffusion zwischen den beiden Medien, jedoch nicht die Bewegung mobiler Spermien in die Pufferflüssigkeit 42 begrenzt.
Bei dem Ausführungsbeispiel von 11 f befindet sich im Transportraum 15 eine Trockenreagenz 44, welche z. B. im Transportraum vorhandene mobile Partikel markiert. So können mehrere Reaktionsschritte in einer Position des Transportelements parallel durchgeführt werden.
12 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereich bei dem im Substrat 1 eine Vertiefung 45 gebildet, in welche sich ein mit einem Betriebsgerät verbundenes Temperierelement 46, z. B. Heizelement, einschieben lässt. Durch das Temperierelement 46 kann z. B. ein für einen Reaktions- Prozess erforderlicher Temperaturverlauf erreicht werden, z. B. ein zyklischer Verlauf wie bei der Vervielfältigung von Erbmaterial mittels der Polymerasekettenreaktion (PCR) einer NASBA-Reaktion oder im Rahmen einer temperaturunterstützten inkubation einer Fluidprobe oder eine Temperaturunterstützung zum Wachstum bzw. zur Konditionierung lebender Zellen oder Organismen. Das Transportelement oder das Substrat können zum Ausgleich der durch eine externe Temperierung oder durch eine reaktionsbedingte Temperaturänderung verursachten Volumenänderung der Fluidprobe Ausgleichselemente (nicht gezeigt) in Form von mit dem Transportraum in Verbindung stehenden aber nicht entlüfteten Kanälen oder Kavitäten oder in Form von flexiblen Membranen oder Begrenzungen analog der Elemente 39 und 40, durch deren Auslenkung sich der Transportraum vergrößern oder verkleinern lässt, aufweisen.
Wie 13 zeigt, kann einem Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereich auch ein Speicherelement 47, z. B. in Form eines deformierbaren Blisters, für Reagenzien zugeordnet sein. Gemäß 13 a ist ein solches Speicherelement 47 mit dem Substrat 1, gemäß 13 b mit dem Transportelement 2 verbunden.
Wie aus 14 hervorgeht können die Dichtflächen 48 und 49, über die das Substrat 1 und das Transportelement 2 aneinander anliegen, in Bezug auf ihre Abmessungen, insbesondere in Bezug auf die Entfernung d ihres Außenrandes zu dem Transportraum 15, begrenzt sein.
Wie 14 a anschaulich vermittelt, wird durch diese Begrenzung die Flächenpressung im Dichtungsbereich und damit die Dichtwirkung erhöht.
Bei dem Ausführungsbeispiel von 14 b sind zusätzliche Dichtelemente 50 und 51, z. B. Elastomerstränge, die als separate Bauteile oder im Zwei-Komponenten-Spritzgießverfahren angeformt sind, vorgesehen.
14 c zeigt anstelle solcher Dichtelemente 50, 51 einstückig z. B. an das Transportelement angeformte Vorsprünge 52 und 53, die sich beim Zusammenpressen von Substrat und Transportelement verformen und für eine zusätzliche Abdichtung sorgen.
14 c zeigt Dichtflächen 48 und 49, die nicht, wie bei dem Ausführungsbeispiel von
14 a, durch seitliche Ausnehmungen im Substrat 1 sondern solche Ausnehmungen im Transportelement 2 gebildet sind.
15 zeigt ein Substrat 1 und ein Transportelement 2 sowie Führungsschienen 6 und 7 mit jeweils einer Hinterschneidung 54 bzw. 55. In den Hinterschneidungen 54, 55 angeordnete Elastomerstränge 56 und 57 sorgen für eine Klemmkraft, welche das Transportelement 2 unter Abdichtung eines Transportraums 15 gegen das Substrat 1 presst.
16 zeigt verschiedene Ausgestaltungsmöglichkeiten für Untersuchungsbereiche einer Flusszelle, in denen Probenuntersuchungen auf optischer Basis erfolgen.
16 a zeigt einen Untersuchungsbereich, in dem ein Transportelement 2 oder/und ein Substrat 1 transparent ausgebildet ist bzw. sind, so dass von einer Probe im Transportraum 15 ausgehendes Licht von einem Detektor erfasst werden kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel von 16 b ist in einer Vertiefung an einem transparenten Substrat 1 eine Linsenstruktur 58 gebildet.
16 c zeigt einen Untersuchungsbereich mit einem transparenten Substrat 1, auf dem ein optisches Gitter 59 zur Detektion einer Reaktion mittels Oberflächenplasmonenresonanz hergestellt ist. Das Gitter 59 lässt sich mittels Spritzgießen zusammen mit dem Substrat 1 herstellen und sich zur Verbesserung der Reflektionseigenschaften metallisieren, wobei vorzugsweise eine dünne, 10 bis 200 nm dünne Goldschicht mittels Dünnschichttechnik aufgebracht wird. Das optische Gitter 59 kann zusätzlich mit einer Trockenreagenz versehen sein, um die zu detektierende Reaktion auszulösen.
16 d zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem transparenten Transportelement 2, das auf, seiner einem transparenten Substrat 1 zugewandten Seite zu dem Substrat 1 hin offene, prismenförmige Aussparungen 60, 61 mit einer gegenüber der Oberfläche des Transportelements 2 geneigten Seitenfläche aufweist. Typischerweise beträgt der Neigungswinkel etwa 45°. Ein senkrecht zum transparenten Transportelement 2 eingekoppelter Lichtstrahl wird durch die Seitenfläche total reflektiert, durchdringt die Detektionskammer bzw. den Transportraum 15 und wird durch das Prisma auf deren bzw. dessen gegenüberliegender Seite wieder in die ursprüngliche Richtung zurückreflektiert. Vorteilhaft wird auch in einer flachen Detektionskammer eine vergleichbar große Strecke zur Analysierung einer Probe durchstrahlt. Das von einem Analyten emittierte Licht wird durch das transparente Substrat 1 hindurch emittiert und detektiert.
Aus 17 gehen verschiedene Ausführungsformen für Untersuchungsbereiche mit Elektroden für elektro-chemische Untersuchungen hervor.
Bei dem Ausführungsbeispiel von 17 a, das dem Ausführungsbeispiel von 1 bis 6 entspricht, sind Dünnschichtelektroden 20, 21 aus Gold, Silber oder anderen Metallen, Kohlenstoff oder ITO gebildet, deren Höhe im Submikrometerbereich liegt, so dass die Dichtfunktion der aneinander anliegenden Dichtfläche dadurch nicht beeinträchtigt ist.
Elektroden können als Einzelelektroden, Elektrodenpaare, Elektrodenfelder oder Interdigialstrukturen angeordnet sein. Zur Bildung eines Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereichs können die Elektroden zusätzlich mit die Detektion unterstützenden Trockenreagenzien oder Fängermolekülen beschichtet sein. Die elektrische Verbindung der Elektroden mit einem Betriebsgerät erfolgt außerhalb des Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereichs über Steck- oder Klemmkontakte.
17 b zeigt ein Ausführungsbeispiel mit Elektroden 20, 21, die nicht direkt auf dem Substrat 1 aufgebracht sind, sondern stattdessen auf einem standardisierten Leitungsträger 62, wie Flexboard, PCB oder einem Keramikträger. Wie 17 b erkennen lässt, sind die lateralen Abmessungen des Leitungsträgers 62 kleiner als die projizierte Länge des Transportraums. Über eine Aussparung 63 im Substrat 1 kann eine Kontaktierung mit Durchkontaktierungen der Elektroden 20, 21 im Leitungsträgers 62 erfolgen.
Bei dem Ausführungsbeispiel von 17 c sind die lateralen Abmessungen des Leitungsträgers 62 größer als die Länge des Transportraums 15, so dass der Leitungsträger 62 auch eine Dichtfunktion übernimmt.
17 d zeigt Elektroden 20, 21, die bündig mit der Oberfläche des Substrats 1 abschließen und unmittelbar als Durchkontaktierungen zur gegenüberliegenden Seite des Substrats 1 ausgebildet sind.
Bei einem in 18 gezeigten Ausführungsbeispiel weist ein Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereich einen Teststreifen 64 auf, der aus einer oder mehreren Membranen oder Filtern besteht. Auf dem Teststreifen ist eine mit einem Analyten reagierende Trockenreagenz aufgebracht. Der Transportraum 15 des Transportelements 2 überlappt den Teststreifen 64 und eine Entlüftungsöffnung. Die Kapillarwirkung des Filtermaterials führt dazu, das Fluid entsprechend der Fluidkapazität des Filters und der durch das Volumen des Transportraums zur Verfügung gestellten Menge in den Teststreifen 64 hineingesaugt wird. Der Filterbereich wird dazu ebenfalls nach links entlüftet. Bei Transparenz des Transportelements 2 oder/und des Substrats 1 kann ein Farbumschlag optisch oder visuell erfasst werden. Da das Fluid unter Atmosphärenbedingungen aufgrund der Kapillarwirkung nicht aus dem filterartigen Teststreifen entweicht, können das Substrat und/oder das Transportelement im lokalen Bereich des Farbumschlags, wenn sich dieser wie hier gezeigt, außerhalb der projezierten Fläche des Untersuchungsbereichs befindet, Aussparungen in Form von Durchbrüchen oder offenen Fenstern (nicht gezeigt) besitzen, um die optische oder visuelle Auswertung zu vereinfachen. Aus dem gleichen Grund kann auf eine fluidische Abdichtung des Untersuchungsbereichs im Fall der Verwendung von Teststreifen ganz verzichtet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 7416892 [0005]
- US 020020148992 A1 [0005]
- US 7125711 [0005]
- US 6615856 [0005]

Claims

Vorrichtung zur Behandlung und/oder Untersuchung eines Fluids, insbesondere Flusszelle, mit wenigstens einem Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereich (17–19) und Einrichtungen zur Beförderung einer Fluidprobe in den Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereich (17–19), dadurch gekennzeichnet, dass die Beförderungseinrichtungen einen einseitig offenen Transportraum (15) umfassen, in dem die Fluidprobe durch ein den Transportraum (15) abdeckendes Substrat (1) einschließbar und der Transportraum (15) relativ zu dem Substrat (1) unter Beförderung der Fluidprobe in den Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereich (17–19) bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportraum (15) durch eine Ausnehmung in einem gegen das Substrat (1) in wenigstens einer Richtung verschiebbaren oder/und verdrehbaren Transportelement (2) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (1) und das Transportelement (2) mit, vorzugsweise ebenen, den Transportraum (15) verschließenden Dichtflächen (48, 49), vorzugsweise unter Anpressdruck, aneinander anliegen.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportelement (2) plattenförmig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidprobe zwischen dem Substrat (1) und einer flexiblen, in den Transportraum (15) hinein ausdehnbaren Folie (25) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (25) außerhalb des Bewegungsbereichs des Transportraums (15) mit dem Substrat (1) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportraum (15) in einer Ausgangsposition für die Beförderung der Fluidprobe in Verbindung mit einem Zuführungskanal für das Fluid und ggf. einem Entlüftungskanal steht.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführungskanal und der Entlüftungskanal durch das Substrat (1) hindurch verlaufen und ggf. der Entlüftungskanal teilweise durch das Transportelement (2) hindurch verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportraum (15) in der genannten Ausgangsposition einen Dosierungsraum für die Fluidprobe bildet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereiche (17–19) für die Fluidprobe vorgesehen sind und die Fluidprobe in dem Transportraum (15) von Bereich zu Bereich transportierbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Transporträume (15) für mehrere Behandlungs- und/oder Untersuchungsstrecken vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereiche (17–19) in einer Matrixanordnung vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Ausgangsposition für die Beförderung mehrerer Fluidproben die mehreren Transporträume (15) untereinander in einer Reihenschaltung verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der einander anliegenden Dichtflächen (48, 49) mit einer das Fluid abweisenden Beschichtung versehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer der gegeneinander anliegenden Dichtflächen (48, 49) ein gesonderter, ringförmiger Dichtungsbereich gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Substrat (1) und/oder dem Transportelement (2) Einrichtungen zur Bildung des wenigstens einen Behandlungs- oder/und Untersuchungsbereichs (17–19) gebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Bildung des Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereichs eine in dem Substrat (1) oder/und dem Trägerelement (2) gebildete Vertiefung (27) für die Aufnahme eines Behandlungs- oder/und Untersuchungsmittels aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungs- oder/und Untersuchungsmittel die Vertiefung (27) bündig oder zurückversetzt zu der Dichtfläche (48) des Substrats (1) ausfüllt.
Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsquerschnitt der Vertiefung (27) deckungsgleich zu dem Öffnungsquerschnitt des Transportraums (15) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Bildung des Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereichs Einrichtungen für optische oder elektro-chemische Messungen, Sensoren, Aktoren, Einrichtungen zur thermischen Behandlung, Ultraschallbehandlung oder/und mechanischen Behandlung umfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen zur genauen Positionierung des Transportraums (15) in dem Behandlungs- oder/und Untersuchungsbereich (17–19) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Folie (25) durch Druckbeaufschlagung des Fluids ausdehnbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Folie (25) durch Unterdruckbeaufschlagung des Transportraums (15) ausdehnbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportraum (15) zur Aufnahme eines Behandlungs- oder/und Untersuchungsmittels vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (1) und/oder das Transportelement (2) aus Kunststoff nach dem Spritzgießverfahren hergestellt sind bzw. ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (1) eine elektronische Leiterplatte, ein PCB oder einen flexiblen Leitungsträger aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Substratebene projezierte Grundfläche des Transportraums (15) rechteckig, rund, oval, langgestreckt oder mäanderförmig ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Bildung des Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereichs (17–19) und/oder der Transportraum (15) eine flexible, die Ein- oder/und Auskopplung mechanischer, thermischer oder optischer Energie erlaubende Membran (40) oder einen verdünnten solchen Wandabschnitt (39) aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereich (17–19) und/oder der Transportraum (15) eine Trockenreagenz in Form einer Beschichtung aufweist, wobei ggf. ein die Beschichtung tragendes Element, wie z. B. ein Filter, eine Membran oder/und Ansammlung loser Partikel aufweisen bzw. aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Bildung des Behandlungs- und/oder Untersuchungsbereichs (17–19) einen zum Transport und/oder zur Aufbereitung und/oder Analyse der Fluidprobe verwendbaren Teststreifen (64) aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Teil einer oder mehrerer Flusszellen zum Bereitstellen, Abmessen, Aufteilen, Verarbeiten und/oder Analysieren von Fluiden im Bereich von wenigen Mikrolitern bis Millilitern für medizinische, diagnostische, analytische, kosmetische Anwendungen, für die Synthese von Stoffen oder in miniaturisierten Brennstoffzellen vorgesehen ist.