DE102017220531A1 - Adapter for a microfluidic device for transferring a substance, in particular a sample - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Adapter (100) für eine mikrofluidische Vorrichtung (200), wobei der Adapter (100) eine Substanzeingabekammer (111, 112, 113) und einen mit der Substanzeingabekammer (111, 112, 113) fluidisch verbundenen Anschlusskanal (151, 152, 153) zur Überführung einer Substanz (10), insbesondere einer Probe (10), aus der Substanzeingabekammer (111, 112, 113) in die mikrofluidische Vorrichtung (200) aufweist. Ferner betrifft die Erfindung eine mikrofluidische Vorrichtung (200) mit einem erfindungsgemäßen Adapter (100) sowie ein Verfahren (500) zum Befördern einer Substanz (10) zwischen dem Adapter (100) und der mikrofluidischen Vorrichtung (200). The invention relates to an adapter (100) for a microfluidic device (200), wherein the adapter (100) has a substance input chamber (111, 112, 113) and a connection channel (151, 152) fluidly connected to the substance input chamber (111, 112, 113) , 153) for transferring a substance (10), in particular a sample (10), from the substance input chamber (111, 112, 113) into the microfluidic device (200). Furthermore, the invention relates to a microfluidic device (200) with an adapter (100) according to the invention and to a method (500) for conveying a substance (10) between the adapter (100) and the microfluidic device (200).
Description
Stand der TechnikState of the art
Mikrofluidische Systeme, auch Lab-on-a-Chip-Systeme genannt, erlauben das Analysieren von kleinen Probenmengen mit einer hohen Sensitivität, insbesondere von chemischen oder biologischen Proben. Automation, Miniaturisierung und Parallelisierung erlauben zudem eine Reduktion von händischen Schritten und somit eine Verminderung von dadurch verursachten Fehlern. Moderne Lab-on-a-Chip-Systeme ermöglichen die Durchführung vielfältiger Assays. Um Skaleneffeke auszunutzen, wird eine möglichst universelle Einsetzbarkeit von Kartuschen dieser Systeme angestrebt. Gleichzeitig sollten die abhängig vom jeweiligen Assay unterschiedlichen Proben und Reagenzien einheitlich in die Kartuschen eingebracht werden können.Microfluidic systems, also called lab-on-a-chip systems, allow the analysis of small sample volumes with high sensitivity, especially of chemical or biological samples. Automation, miniaturization and parallelization also allow a reduction of manual steps and thus a reduction of errors caused thereby. Modern lab-on-a-chip systems enable the implementation of a variety of assays. To exploit economies of scale, the aim is to maximize the versatility of cartridges used in these systems. At the same time, the different samples and reagents depending on the respective assay should be able to be introduced uniformly into the cartridges.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Vor diesem Hintergrund betrifft die Erfindung einen Adapter für eine mikrofluidische Vorrichtung. Der Adapter umfasst eine Substanzeingabekammer und einen mit der Substanzeingabekammer fluidisch verbundenen Anschlusskanal zur Beförderung einer Substanz und/oder einer Reagenz zwischen der Substanzeingabekammer und der mikrofluidischen Vorrichtung.Against this background, the invention relates to an adapter for a microfluidic device. The adapter comprises a substance input chamber and a connection channel fluidly connected to the substance input chamber for conveying a substance and / or a reagent between the substance input chamber and the microfluidic device.
Unter einem Adapter ist insbesondere eine Einheit zu verstehen, welche mit der mikrofluidischen Vorrichtung fest, aber vorzugsweise lösbar verbunden werden kann. Bei der mikrofluidischen Vorrichtung kann es sich dabei um eine Lab-on-a-Chip-Vorrichtung handeln, beispielsweise um eine mikrofluidische Kartusche, welche beispielsweise in eine Analysevorrichtung für eine Prozessierung der Kartusche eingeführt werden kann. Unter einer Substanzeingabekammer kann eine Kammer zur Aufnahme einer Substanz verstanden werden. Vorzugsweise umfasst der Adapater eine Öffnung zur Substanzeingabekammer, durch welche eine Substanz von außerhalb des Adapters in die Substanzeingabekammer eingebracht werden kann. Beispielsweise kann die Substanz über einen Substanzträger oder Probenträger durch die Vorrichtung eingebracht werden, wobei es sich bei dem Träger beispielsweise um ein Wattestäbchen, ein Stäbchen oder einen Draht handeln kann. Bei der Substanz kann es sich insbesondere um eine in der mikrofluidischen Vorrichtung zu prozessierende und/oder analysierende Probe handeln. Ferner kann die Substanz auch Reagenzien umfassen. Bei dem mit der Substanzeingabekammer fluidisch verbundenen Anschlusskanal kann es sich um einen Kanal handelt, durch welchen ein Fluid, insbesondere eine Flüssigkeit, aus der Substanzeingabekammer heraus und vorzugsweise auch in die Substanzeingabekammer hinein befördert werden kann. Unter einer Beförderung kann insbesondere eine Überführung oder ein Transport verstanden werden, wobei die Beförderung insbesondere unter Ausnutzung der Schwerkraft und/oder druckgetrieben unter Einsatz einer Hydraulik oder Pneumatik erfolgen kann. Der Anschlusskanal verbindet vorzugsweise die Substanzeingabekammer mit einer Öffnung in einer Außenwand des Adapters.An adapter is to be understood in particular as meaning a unit which can be firmly but preferably detachably connected to the microfluidic device. The microfluidic device may be a lab-on-a-chip device, for example a microfluidic cartridge, which may for example be introduced into an analysis device for processing the cartridge. A substance input chamber may be understood as a chamber for receiving a substance. Preferably, the adapter comprises an opening to the substance input chamber through which a substance can be introduced from outside the adapter into the substance input chamber. For example, the substance can be introduced through the device via a substance carrier or sample carrier, wherein the carrier can be, for example, a cotton swab, a rod or a wire. The substance may in particular be a sample to be processed and / or analyzed in the microfluidic device. Further, the substance may also include reagents. The connection channel fluidically connected to the substance input chamber can be a channel through which a fluid, in particular a liquid, can be conveyed out of the substance input chamber and preferably also into the substance input chamber. Carriage may in particular be understood to mean a transfer or a transport, the transport being able to take place in particular by utilizing gravity and / or pressure-driven using a hydraulic or pneumatic system. The connection channel preferably connects the substance input chamber to an opening in an outer wall of the adapter.
Der erfindungsgemäße Adapter hat den Vorteil, dass je nach Art und Umfang einer Substanz eine einheitliche Überführung von Teilen der Substanz oder auch der gesamten Substanz in die mikrofluidische Vorrichtung möglich ist. Somit ist es vorteilhafterweise möglich, eine Adapteraufnahmekammer der mikrofluidischen Vorrichtung, insbesondere im Falle von mikrofluidischen Kartuschen, einheitlich auszuführen und die individuelle Ausgestaltung der Substanzaufnahme abhängig von der Natur der Substanz auf den erfindungsgemäßen Adapter zu verlagern. Der erfindungsgemäße Adapter ist somit praktisch universell einsetzbar und die Substanzeingabekammer kann jeweils auf die Substanz, insbesondere auf die Probe individuell zugeschnitten werden. Bei der Probe kann es sich insbesondere um eine chemische oder biologische Probe handeln, beispielsweise um eine Körperflüssigkeit wie Blut, Sputum, biologisches Gewebe, insbesondere formalinfixiertes paraffineingebettetes Gewebe, oder einen Abstrich, welche mit Hilfe der mikrofluidischen Vorrichtung auf biologische Entitäten wie beispielsweise Pathogene, Proteine oder Nukleotidsequenzen untersucht werden kann.The adapter according to the invention has the advantage that, depending on the nature and extent of a substance, uniform transfer of parts of the substance or of the entire substance into the microfluidic device is possible. Thus, it is advantageously possible to uniformly carry out an adapter receiving chamber of the microfluidic device, in particular in the case of microfluidic cartridges, and to shift the individual embodiment of the substance intake to the adapter according to the invention, depending on the nature of the substance. The adapter according to the invention is thus practically universally applicable and the substance input chamber can be tailored individually to the substance, in particular to the sample. In particular, the sample can be a chemical or biological sample, for example a body fluid such as blood, sputum, biological tissue, in particular formalin-fixed paraffin-embedded tissue, or a swab which, with the aid of the microfluidic device, acts on biological entities such as pathogens, proteins or nucleotide sequences can be examined.
Ferner hat der erfindungsgemäße Adapter den Vorteil, dass eine Eingabe einer Substanz in die mikrofluidische Vorrichtung deutlich erleichtert wird. Anstatt die Substanz direkt in die mikrofluidische Vorrichtung eingeben zu müssen, kann die Substanz zunächst in die Substanzeingabekammer des Adapters eingebracht und gemeinsam mit dem Adapter in die mikrofluidische Vorrichtung eingebracht werden. Dies verringert das Risiko eines Verlust oder einer Kontamination von Substanzmaterial. Außerdem kann die Substanz in der Substanzeingabekammer des Adapters bis zum einem Einsatz in der mikrofluidischen Vorrichtung sicher verwahrt werden. Insbesondere ist der Adapter für die Aufnahme und Überführung von flüssigen Substanzen besonders vorteilhaft einsetzbar, so dass die Notwendigkeit einer Verflüssigung der Substanz entfällt.Furthermore, the adapter according to the invention has the advantage that an input of a substance into the microfluidic device is significantly facilitated. Instead of having to enter the substance directly into the microfluidic device, the substance can first be introduced into the substance input chamber of the adapter and introduced together with the adapter into the microfluidic device. This reduces the risk of loss or contamination of substance material. In addition, the substance in the substance input chamber of the adapter can be safely stored until use in the microfluidic device. In particular, the adapter for the reception and transfer of liquid substances can be used particularly advantageously, so that the need for liquefaction of the substance is eliminated.
Darüber hinaus hat der erfindungsgemäße Adapter den Vorteil, dass auch eine Substanz über den Anschlusskanal aus der mikrofluidischen Vorrichtung heraus in die Substanzeingabekammer, also in den Adapter, geführt werden kann. Über den erfindungsgemäßen Adapter können somit vorteilhafterweise Substanzen wohldefiniert aus der Vorrichtung entnommen werden, beispielsweise Reaktionsprodukte oder Reaktionszwischenprodukte.In addition, the adapter according to the invention has the advantage that a substance via the connection channel from the microfluidic device out in the Substanzeingabekammer, ie in the adapter, can be performed. About the adapter according to the invention can thus Advantageously, substances are well-defined removed from the device, for example, reaction products or reaction intermediates.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der Adapter neben einer ersten Substanzeingabekammer mit einem ersten fluidisch verbundenen Anschlusskanal eine zweite Kammer, welche vorzugsweise mit einem zweiten Anschlusskanal fluidisch verbunden ist. Die zweite Kammer kann insbesondere als eine zweite Substanzeingabekammer ausgebildet sein. Je nach Erfordernis kann der Adapter darüber hinaus weitere Substanzeingabekammern mit vorzugsweise fluidisch verbundenen Anschlusskanälen aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass über einen Adapter zwei oder mehrere Substanzen gleichzeitig oder nacheinander in die mikrofluidische Vorrichtung eingebracht werden können.In a particularly advantageous development of the invention, the adapter comprises, in addition to a first substance input chamber with a first fluidically connected connection channel, a second chamber, which is preferably fluidically connected to a second connection channel. The second chamber may in particular be designed as a second substance input chamber. Depending on the requirement, the adapter can furthermore have further substance input chambers with preferably fluidically connected connection channels. This has the advantage that two or more substances can be introduced simultaneously or successively into the microfluidic device via an adapter.
Die Volumina der Kammern können dabei unterschiedlich groß sein. Beispielsweise unterscheidet sich ein Volumen der ersten Substanzeingabekammer und ein Volumen der zweiten Kammer um einen Faktor zwischen 1 und 20000, bevorzugt zwischen 1 und 1000.The volumes of the chambers can be different sizes. For example, a volume of the first substance input chamber and a volume of the second chamber differ by a factor of between 1 and 20,000, preferably between 1 and 1,000.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Substanzeingabekammer zur Aufnahme einer DNA-Extraktionssäule ausgeformt. Unter einer DNA-Extraktionssäule kann insbesondere eine Säule eines kommerziell erhältlichen DNA-Extraktionskits verstanden werden, beispielsweise QIAamp® DNA Mini Kit. Dies hat den Vorteil, dass zumindest ein Teil der DNA-Extraktion direkt im Adapter durchgeführt werden kann. Vorzugsweise umfasst die Substanzeingabekammer dabei zumindest einen Teil einer DNA-Extraktionssäu le.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the Substanzeingabekammer is formed for receiving a DNA extraction column. A DNA extraction column may in particular be understood as meaning a column of a commercially available DNA extraction kit, for example QIAamp® DNA Mini Kit. This has the advantage that at least part of the DNA extraction can be performed directly in the adapter. The substance input chamber preferably comprises at least part of a DNA extraction column.
Vorzugsweise umfasst Adapter einen Deckel oder Stopfen zum Verschluss der Substanzeingabekammer. Wenn, wie oben ausgeführt, der Adapter mehrere Kammern umfasst, so kann der Adapter mehrere Deckel beziehungsweise Stopfen oder einen oder mehrere Deckel beziehungsweise Stopfen umfassen, welche mehrere Öffnungen in die Kammern abdecken. Damit kann vorteilhafterweise eine sichere Aufbewahrung der aufgenommenen Substanz verbessert werden.Preferably, the adapter includes a lid or plug for sealing the substance input chamber. If, as stated above, the adapter comprises a plurality of chambers, the adapter may comprise a plurality of lids or plugs or one or more lids or plugs which cover a plurality of openings in the chambers. This can advantageously be improved safe storage of the absorbed substance.
Zusätzlich oder alternativ kann der Adapter eine oder mehrere Reagenzienkammern mit vorgelagerten Reagenzien für eine Prozessierung in der mikrofluidischen Vorrichtung umfassen, insbesondere Reagenzien in gefriergetrockneter Form, beispielsweise Reagenzien für die Durchführung einer Polymerase-Kettenreaktion (kurz PCR). Dies hat den Vorteil, dass ein vorzugsweise bereits auf eine bestimmte Art von Substanz, insbesondere Probe, abgestimmter Adapter ferner für eine Prozessierung der Substanz erforderliche Reagenzien mitumfasst. Vorzugsweise umfasst der Adapter eine oder mehrere Siegelfolien zum Verschluss von Öffnungen der Reagenzienkammern.Additionally or alternatively, the adapter may comprise one or more reagent chambers with upstream reagents for processing in the microfluidic device, in particular reagents in freeze-dried form, for example reagents for carrying out a polymerase chain reaction (PCR for short). This has the advantage that an adapter, which is preferably already matched to a specific type of substance, in particular sample, also comprises reagents required for processing the substance. Preferably, the adapter comprises one or more sealing foils for closing openings of the reagent chambers.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der Adapter eine die Substanzeingabekammer und die Reagenzienkammer trennende Wand, wobei die Wand eine, insbesondere durch Ultraschall zerstörbare, Sollbruchstelle aufweist. Beispielsweise kann die Sollbruchstelle durch eine stellenweise Verringerung der Dicke der Wand realisiert sein. Diese Weiterbildung hat den Vorteil, dass die Substanz, insbesondere die Probe, und die Reagenzien bis zu einem gewünschten Zeitpunkt getrennt aufbewahrt werden können und anschließend ohne direkt Eingriff in den Adapter eine Vermischung von Substanz und Reagenzien erfolgen kann.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the adapter comprises a the substance input chamber and the reagent chamber separating wall, wherein the wall has a, in particular destructible by ultrasound, predetermined breaking point. For example, the predetermined breaking point can be realized by a partial reduction in the thickness of the wall. This development has the advantage that the substance, in particular the sample, and the reagents can be stored separately until a desired time and then a mixture of substance and reagents can take place without direct intervention in the adapter.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Adapter alternativ oder zusätzlich einen die Substanzeingabekammer und die Reagenzienkammer verbindenden Fluidkanal auf, wobei der Fluidkanal mit einem Verschlussmittel, insbesondere Paraffin, verschlossen ist. Auch diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass Probe und Reagenzien bis zu einem gewünschten Zeitpunkt getrennt aufbewahrt werden können und anschließend über eine durch den Fluidkanal wohldefinierte Schnittstelle miteinander vermischt werden können. Bei einem Verschlussmittel umfassend Paraffin kann eine Freigabe des Fluidkanals über eine von außen eingebrachte Wärme zum Schmelzen des Paraffins eingebracht werden.In an advantageous embodiment, the adapter alternatively or additionally has a fluid channel connecting the substance input chamber and the reagent chamber, wherein the fluid channel is closed with a closure means, in particular paraffin. This refinement also has the advantage that the sample and reagents can be stored separately until a desired time and can then be mixed with one another via an interface well-defined by the fluid channel. In a closure means comprising paraffin, a release of the fluid channel can be introduced via an introduced from outside heat to melt the paraffin.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die erste Substanzeingabekammer über einen Überlaufkanal mit einer Auffangkammer fluidisch verbunden. Dies hat den Vorteil, dass die in der Substanzeingabekammer aufgenommene Substanz eine vorgegebene Menge nicht überschreitet, da eine Überschreitung zu einem Abfluss von insbesondere flüssiger Substanz über den Überlaufkanal in die Auffangkammer führt. Somit wird vorteilhafterweise maximal die vorgegebene Menge an Material der Substanz über den Anschlusskanal in die mikrofluidische Vorrichtung überführt. Der Überlaufkanal verbindet dabei vorzugsweise die Substanzeingabekammer und die Auffangkammer oberhalb des Anschlusskanals bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Adapters, so dass der Abschnitt der Substanzeingabekammer zwischen Anschlusskanal und Überlaufkanal das Volumen der vorgegebenen Menge bestimmt. Unter einer bestimmungsgemäßen Verwendung des Adapters kann insbesondere eine vorgesehene Anordnung des Adapters in der mikrofluidischen Vorrichtung verstanden werden.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the first Substanzeingabekammer is fluidly connected via an overflow channel with a collecting chamber. This has the advantage that the substance received in the substance input chamber does not exceed a predetermined amount, since an excess leads to an outflow of, in particular, liquid substance via the overflow channel into the collecting chamber. Thus, advantageously, at most the predetermined amount of material of the substance is transferred via the connection channel into the microfluidic device. The overflow channel preferably connects the substance input chamber and the collecting chamber above the connection channel when the adapter is used as intended, so that the portion of the substance input chamber between connection channel and overflow channel determines the volume of the predetermined quantity. Under a proper use of the adapter can be understood in particular a proposed arrangement of the adapter in the microfluidic device.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Adapter einen mit der Substanzeingabekammer verbundenen Entlüftungskanal. Dies hat den Vorteil, dass ein Druckausgleich zwischen der Substanzeingabekammer und einer Umgebung um den Adapter erfolgen kann. Ein solcher Entlüftungskanal unterstützt vorteilhafterweise insbesondere eine Entleerung der Substanzeingabekammer über den Anschlusskanal.In a further advantageous embodiment of the invention, the adapter comprises a with the Substanze input chamber connected venting channel. This has the advantage that a pressure equalization between the substance input chamber and an environment around the adapter can take place. Such a venting channel advantageously supports, in particular, emptying of the substance input chamber via the connection channel.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der Adapter an einer Außenseite elastisches Material oder eine elastische Schicht für eine fluiddichte Aufnahme in eine Adapteraufnahmekammer der mikrofluidischen Vorrichtung.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the adapter comprises on an outer side elastic material or an elastic layer for a fluid-tight reception in an adapter receiving chamber of the microfluidic device.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine mikrofluidische Vorrichtung. Die mikrofluidische Vorrichtung umfasst eine Adapteraufnahmekammer, welche für eine Aufnahme eines erfindungsgemäßen Adapters ausgebildet ist und einen auf den Anschlusskanal des Adapters abgestimmten fluidischen Anschluss aufweist.The invention also relates to a microfluidic device. The microfluidic device comprises an adapter receiving chamber which is designed to receive an adapter according to the invention and has a fluidic connection adapted to the connection channel of the adapter.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Adapter einen an einer Außenseite des Adapters mündenden Klebekanal. Bei der Außenseite kann es sich insbesondere um einen Teil einer Außenwand des Adapters handeln, welche nach Aufnahme in die mikrofluidische Vorrichtung von der Adapteraufnahmekammer umgeben ist. Bei dem Klebekanal handelt es sich insbesondere um einen Kanal, welcher ausgebildet ist, eine oder mehrere vorgegebenen Arten von Klebstoff zu befördern. Dies hat den Vorteil, dass nach Aufnahme des Adapters in die Adapteraufnahmekammer Klebstoff für eine Versiegelung eines zwischen dem Adapter und der Adapteraufnahmekammer verbleibenden Spalts auf einfache Weise in den Spalt befördert werden kann.According to a further advantageous embodiment of the invention, the adapter comprises an adhesive channel opening on an outer side of the adapter. In particular, the outer side can be a part of an outer wall of the adapter which, after being received in the microfluidic device, is surrounded by the adapter receiving chamber. Specifically, the glue channel is a channel that is configured to carry one or more predetermined types of glue. This has the advantage that after receiving the adapter into the adapter receiving chamber, adhesive for sealing a gap remaining between the adapter and the adapter receiving chamber can easily be conveyed into the gap.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist der Adapter um ein oder mehrere Öffnungen, in welche die Anschlusskanäle an einer Außenseite des Adapters münden, jeweils eine ringförmige Vertiefung oder Nut auf. Die Vertiefungen beziehungsweise Nuten sind dabei ausgeformt, um ein Band oder einen Ring aufzunehmen, welches beziehungsweise welcher vorzugsweise über die Vertiefung beziehungsweise die Nut hinausragt. Das Band beziehungsweise der Ring können elastisches Material aufweisen, beispielsweise Gummi, PDMS und/oder Polyurethan (PU). Das Band beziehungsweise der Ring wirken vorteilhafterweise als Dichtungen um die Öffnungen. Somit kann vorteilhafterweise ein abgedichteter Anschluss der Anschlusskanäle an fluidische Anschlüsse, insbesondere Kanäle, der Adapteraufnahmekammer erfolgen.In a further advantageous development, the adapter has one or more openings, into which the connection channels open on an outer side of the adapter, in each case an annular depression or groove. The depressions or grooves are formed to receive a band or a ring, which preferably projects beyond the depression or the groove. The band or the ring may comprise elastic material, for example rubber, PDMS and / or polyurethane (PU). The band or the ring advantageously act as seals around the openings. Thus, advantageously, a sealed connection of the connection channels to fluidic connections, in particular channels, of the adapter receiving chamber can take place.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Befördern einer Substanz, insbesondere einer Probe, zwischen einem Adapter und einer mikrofluidischen Vorrichtung. In einem ersten Schritt wird ein Adapter in eine Adapteraufnahmekammer der mikrofluidischen Vorrichtung eingebracht, wobei der Adapter eine Substanzeingabekammer und einen mit der Substanzeingabekammer fluidisch verbundenen Anschlusskanal aufweist. In einem zweiten Schritt erfolgt ein Befördern der Substanz zwischen der Substanzeingabekammer des Adapters und der mikrofluidischen Vorrichtung über den Anschlusskanal. Vorzugsweise erfolgt dabei ein Einbringen der Substanz in die Substanzeingabekammer des Adapters. Die Substanz wird aus der Substanzeingabekammer in die mikrofluidische Vorrichtung über den Anschlusskanal befördert, wobei das Einbringen der Substanz in die Substanzeingabekammer vor oder nach dem Einbringen des Adapters in die Adapteraufnahmekammer erfolgen kann. Alternativ kann auch eine Einbringen der Substanz aus der mikrofluidischen Vorrichtung in die Substanzeingabekammer über den Anschlusskanal erfolgen.The invention further provides a method for conveying a substance, in particular a sample, between an adapter and a microfluidic device. In a first step, an adapter is introduced into an adapter receiving chamber of the microfluidic device, the adapter having a substance input chamber and a connection channel fluidly connected to the substance input chamber. In a second step, the substance is conveyed between the substance input chamber of the adapter and the microfluidic device via the connection channel. Preferably, the substance is introduced into the substance input chamber of the adapter. The substance is conveyed from the substance input chamber into the microfluidic device via the connecting channel, wherein the introduction of the substance into the substance input chamber can take place before or after the introduction of the adapter into the adapter receiving chamber. Alternatively, the substance can also be introduced from the microfluidic device into the substance input chamber via the connection channel.
Zu den Vorteilen der erfindungsgemäßen mikrofluidischen Vorrichtung, des erfindungsgemäßen Verfahrens und den folgenden vorteilhaften Weiterbildungen und Ausgestaltungen wird auch auf die oben ausgeführten Vorteile verwiesen.For the advantages of the microfluidic device according to the invention, the method according to the invention and the following advantageous developments and refinements, reference is also made to the advantages set out above.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird nach Einbringen des Adapters ein Spalt zwischen dem Adapter und der Adapteraufnahmekammer mit einer vorzugsweise aushärtbaren Substanz abgedichtet. Dies erhöht vorteilhafterweise die Dichtheit zwischen dem Adapter und der Vorrichtung. Bei der aushärtbaren Substanz handelt es sich vorzugsweise um Flüssigkeit mit geringer Viskosität, so dass der Spalt benetzt wird, aber eine Gefahr der Verstopfung von Kanälen gering ist.In an advantageous embodiment of the method, a gap between the adapter and the adapter receiving chamber is sealed with a preferably curable substance after insertion of the adapter. This advantageously increases the tightness between the adapter and the device. The curable substance is preferably low viscosity liquid, so that the gap is wetted, but a risk of blockage of channels is low.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird der Adapter mit der mikrofluidischen Vorrichtung fluiddicht verschweißt, insbesondere über einen Laserschweißprozess. Dabei wird vorzugsweise der Spalt zwischen dem Adapter und der Adapteraufnahmekammer fluiddicht verschweißt. Dies hat den Vorteil einer fluiddichten und robusten Verbindung des Adapters mit der mikrofluidischen Vorrichtung für eine nachfolgende Prozessierung der Substanz.According to a further advantageous development of the method, the adapter is welded fluid-tight with the microfluidic device, in particular via a laser welding process. In this case, preferably, the gap between the adapter and the adapter receiving chamber is welded fluid-tight. This has the advantage of a fluid-tight and robust connection of the adapter with the microfluidic device for a subsequent processing of the substance.
Figurenlistelist of figures
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird.Embodiments of the invention are shown schematically in the drawings and explained in more detail in the following description. The same reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similarly acting, wherein a repeated description of the elements is dispensed with.
Es zeigen
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1 bis3 Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Adapters und der erfindungsgemäßen mikrofluidischen Vorrichtung und -
4 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 to3 Embodiment of the adapter according to the invention and the microfluidic device according to the invention and -
4 a flowchart of an embodiment of the method according to the invention.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die Substanzeingabekammern
Als Substanzen kommen neben den oben genannten Probenbeispielsweise Plasma, Spinalfluid, Blut, Urin, Speichel, FFPE-Gewebe, Haare, Hautfetzen, Zigarettenstummel, Blut, (Ab-)Wasser, Lebensmittelproben, Erdproben, Luftproben oder auch FTA®-Karten in Frage. Beispielsweise können für eine Anwendung Bereich der Onkologie FFPE-Gewebe oder Biopsiegewebe in die erste Substanzeingabekammer
Der in
Der Adapter
Die Substanzeingabekammer
Der Adapter
Ferner kann der Adapter
Nach Einführen des Adapters
Vorzugsweise kann der Adapter
Alternativ oder zusätzlich kann der Adapter
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