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Die Erfindung geht aus von einer mikrofluidischen Vorrichtung zur Filterung eines Fluids, insbesondere für ein Lab-on-Chip-System, sowie einem Verfahren zum Filtern eines Fluids in einer mikrofluidischen Vorrichtung nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.
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Stand der Technik
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Lab-on-Chip-Systeme verwenden üblicherweise Filter, welche parallel oder orthogonal zum typischen Schichtaufbau orientiert sind. Hierbei werden Kompromisse zwischen der Filterfläche, dem zur Verfügung stehenden Bauraum und einer möglichst störungsfreien fluidischen Durchströmung eingegangen.
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Aus der
DE 10 2011 005 932 A1 ist ein mikrofluidisches System zur blasenfreien Befüllung einer mikrofluidischen Filterkammer und dem Filtern von Flüssigkeiten, sowie ein Verfahren zum blasenfreien Befüllen einer mikrofluidischen Filterkammer und ein Verfahren zum Filtern von Flüssigkeiten bekannt.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund wird mit dem hier vorgestellten Ansatz eine mikrofluidische Vorrichtung zur Filterung eines Fluids, insbesondere für ein Lab-on-Chip-System, vorgestellt.
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Die mikrofluidische Vorrichtung weist eine Aufnahmeeinheit zur Aufnahme eines Fluids, sowie ein Filterelement zur Filterung von Schwebstoffen aus dem die Aufnahmeeinheit durchströmenden Fluid auf. Das Filterelement ist hierbei in der Aufnahmeeinheit angeordnet bzw. integriert. Die Aufnahmeeinheit weist eine Einlassöffnung zum Einleiten des Fluids in die Aufnahmeeinheit, sowie eine Auslassöffnung zum Ausleiten des Fluids aus der Aufnahmeeinheit auf. Die mikrofluidische Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Filterelement in Bezug auf eine im Wesentlichen direkt vor und/oder nach einem Durchströmen des Filterelements vorliegende Strömungsrichtung des Fluids schräg in der Aufnahmeeinheit angeordnet ist.
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Unter einem Fluid kann hierbei eine Flüssigkeit und/oder ein Gas verstanden werden. Die mikrofluidische Vorrichtung kann als Teil eines mikrofluidischen Systems, insbesondere eines Lab-on-Chip-Systems ausgebildet sein. Hierbei kann die mikrofluidische Vorrichtung innerhalb und/oder außerhalb des mikrofluidischen Systems integriert und/oder angeordnet sein. Das mikrofluidische System kann beispielsweise als eine Lab-on-Chip-Kartusche ausgestaltet sein, welche ihrerseits an ein übergeordnetes mikrofluidisches System ankoppelbar ist. Unter einer Aufnahmeeinheit kann hierbei ein Volumen verstanden werden, welches eingerichtet ist, das Filterelement und das das Filterelement durchströmende Fluid aufzunehmen. Die Aufnahmeeinheit kann hierbei direkt auf oder an der mikrofluidischen Vorrichtung angeordnet sein. Alternativ kann die Aufnahmeeinheit über eine fluidische Verbindung, insbesondere einen mikrofluidischen Kanal, an die mikrofluidische Vorrichtung angebunden sein. Hierzu ist es nicht notwendig, dass die Aufnahmeeinheit an oder auf der mikrofluidischen Vorrichtung angeordnet ist. Die Aufnahmeeinheit kann bspw. teilweise aus einem Polymer, vorzugsweise aus Polycarbonat, gefertigt sein. Die Aufnahmeeinheit kann bspw. als Kammer oder als ein Teil eines, insbesondere erweiterten, Kanals ausgebildet sein.
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Das Filterelement kann bspw. als im Wesentlichen planarer Filter ausgebildet sein. Hierbei kann eine Dicke des Filters um ein Vielfaches kleiner sein, als eine Ausdehnung des Filters in zu der Dicke orthogonale Richtungen. Unter einer Dicke des Filters kann hierbei eine Länge verstanden werden, die das Fluid in dem Filter durchströmen muss, um von einer ersten Filterseite auf eine zweite Filterseite zu gelangen. Die Dicke eines Filterelements kann zwischen 50 µm und mehreren Millimetern liegen.
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Das Filterelement kann bspw. aus einem Polymer gefertigt sein. Das Filterelement kann alternativ Cellulose, Metalle und/oder Silizium aufweisen bzw. aus diesen bestehen. Das Filterelement kann eine offenporige und/oder wenigstens teilweise geschlossenporige Struktur aufweisen. Eine Porengröße kann hierbei im Nanometer bis Mikrometer Bereich liegen.
Unter Schwebstoffen können hierbei Zellen, Beads und/oder Zellreste verstanden werden. Da die übliche Bead-Größe zwischen 0,7 µm und 500 µm liegt, können die Porengrößen entsprechend variiert werden, bspw. zwischen 500 nm und 450 µm.
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Indem das Filterelement schräg in der Aufnahmeeinheit angeordnet ist, wird das Filterelement im Wesentlichen schräg von dem Fluid angeströmt. Hierdurch vergrößert sich in vorteilhafter Weise eine effektive erste Oberfläche des Filterelements. Die Oberfläche des Filterelements kann hierbei abhängig von einer Größe der mikrofluidischen Vorrichtung bzw. des Lab-on-Chip-Systems zwischen wenigen mm2 bis zu wenigen cm2 reichen.
Somit kann eine effektive Wirkdauer des Filterelements deutlich verlängert werden, da sich nunmehr eine größere Anzahl an Schwebstoffen an die Oberfläche des Filterelements anlagern kann, bevor ein Volumenstrom des das Filterelement durchströmenden Fluids absinkt oder sich auf null reduziert. Mit anderen Worten kann die Filterwirkung durch das in der Aufnahmeeinheit schräg angeordneten Filterelement deutlich verlängert werden.
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Es ist weiterhin von Vorteil, wenn ein Winkel zwischen einer Oberflächennormalen einer der Strömungsrichtung des Fluids zugewandten Oberfläche des Filterelements und der Strömungsrichtung größer als null Grad und kleiner als 90 Grad beträgt. Denn hierdurch ist gewährleistet, dass das Fluid die erste Oberfläche des Filterelements unter einem schrägen Winkel anströmt, und somit eine vergrößerte effektive Oberfläche des Filterelements zum Filtern der Schwebstoffe aus dem Fluid bereitgestellt wird.
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Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn der Winkel zwischen der Oberflächennormalen der der Strömungsrichtung des Fluids zugewandten Oberfläche des Filterelements und der Strömungsrichtung größer als 10 Grad und kleiner als 80 Grad beträgt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Winkel größer als 40 Grad und kleiner als 50 Grad, bevorzugt im Wesentlichen 45 Grad, beträgt. Hierdurch kann eine Filterwirkung des Filterelements weiter verbessert werden.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Winkel zwischen der Oberflächennormalen der der Strömungsrichtung des Fluids zugewandten Oberfläche des Filterelements und der Strömungsrichtung in Abhängigkeit einer Schwebstoffkonzentration in dem Fluid einstellbar ist bzw. eingestellt werden kann.
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Es ist vorteilhaft, wenn die Aufnahmeeinheit einen dem Filterelement in der Strömungsrichtung des Fluids vorgelagert angeordneten Einlaufbereich und einen dem Filterelement in der Strömungsrichtung des Fluids nachgelagert angeordneten Auslaufbereich aufweist und das Filterelement zwischen dem Einlaufbereich und dem Auslaufbereich angeordnet ist. Der Einlaufbereich und/oder der Auslaufbereich kann bspw. als ein vor oder nach dem Filterelement angeordneten vergrößerten Volumen der Aufnahmeeinheit realisiert sein. So kann bspw. eine Querschnittsfläche der Einlassöffnung und/oder der Auslassöffnung sich in Richtung des Filterelements vergrößern. Hierdurch verteilt sich das Fluid und die darin enthaltenen Schwebstoffe besser über die effektive erste Oberfläche des Filterelements, so dass ein vorzeitiges Blockieren oder Verstopfen des Filterelements verhindert wird. Indem der Einlaufbereich und der Auslaufbereich symmetrisch um das Filterelement angeordnet sind, kann eine Umkehr der Strömungsrichtung des Fluids in der mikrofluidischen Vorrichtung, und somit durch das Filterelement im Wesentlichen ungehindert erfolgen.
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Es ist zweckmäßig, wenn das Filterelement mit der Aufnahmeeinheit formschlüssig, insbesondere lösbar, verbindbar und/oder verbunden ist. Denn hierdurch wird gewährleistet, dass das Fluid vollständig durch das Filterelement strömen muss, so dass keine Schwebstoffe seitlich an dem Filterelement vorbeiströmen können. Hierdurch wird die Filterwirkung vorteilhaft verbessert.
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Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn das Filterelement mittels einer Klebung oder einer Klemmung mit der Aufnahmeeinheit verbindbar und/oder verbunden ist. Denn hierdurch wird gewährleistet, dass das Filterelement besonders stabil und fest in der Aufnahmeeinheit angeordnet ist. Unter einer Klebung kann hierbei verstanden werden, dass das Filterelement bspw. an einer das Filterelement umrandenden Seitenfläche mit einer die Aufnahmeeinheit einhüllenden Seitenfläche verklebt ist. Unter einer Klemmung kann hierbei verstanden werden, dass das Filterelement in die Aufnahmeeinheit eingeklemmt ist. In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Filterelement durch Rast- oder Clipverbindungen mechanisch mit der Aufnahmeeinheit verbunden ist.
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Ferner ist es von Vorteil, wenn das Filterelement und/oder die Aufnahmeeinheit eine mechanische Stützstruktur für das Filterelement aufweist. Denn hierdurch wird gewährleistet, dass das Filterelement beim Durchströmen des Fluids nicht durchgebogen wird oder innerhalb der Aufnahmeeinheit verrutscht und somit die Filterwirkung erhalten wird. Die mechanische Stützstruktur kann hierbei das Filterelement wenigstens teilweise umgeben. Bspw. kann das Filterelement in der mechanischen Stützstruktur eingelegt sein. Alternativ kann die mechanische Stützstruktur einseitig auf der dem Auslaufbereich zugewandten Seite an dem Filterelement angeordnet sein.
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Es ist ferner von Vorteil, wenn die mechanische Stützstruktur wenigstens teilweise porös ausgestaltet ist, wobei eine Porengröße der Stützstruktur größer oder gleich der Porengröße des Filterelements ist. Denn hierdurch wird gewährleistet, dass die Stützstruktur das Durchströmen des Fluids durch das Filterelement und/oder durch die mikrofluidische Vorrichtung im Wesentlichen nicht behindert.
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Es ist ferner von Vorteil, wenn die Stützstruktur stoffschlüssig mit der Aufnahmeeinheit verbunden ist und/oder insbesondere mittels eines Spritzgießprozesses aus einem Kunststoff gefertigt ist. Hierdurch wird eine besonders stabile mechanische Verbindung der mechanischen Stützstruktur mit der Aufnahmeeinheit erreicht. Dies bedingt ebenfalls eine gute Stützwirkung des Filterelements, so dass ein sicherer Sitz des Filterelements innerhalb der Aufnahmeeinheit gewährleistet ist. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Aufnahmeeinheit und die mechanische Stützstruktur einstückig gefertigt sind. Hierbei können die Aufnahmeeinheit und die mechanische Stützstruktur mittels eines Spritzgießprozesses aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem Polymer, gefertigt sein.
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Es ist zweckmäßig, wenn die Stützstruktur wenigstens teilweise keilförmig ausgebildet ist. Denn hierdurch kann in besonders einfacher Weise eine schräge Anordnung des Filterelements in der Aufnahmeeinheit erreicht werden.
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Die zuvor genannten Vorteile gelten in entsprechender Weise auch für ein Verfahren zum Filtern eines Fluids in einer mikrofluidischen Vorrichtung, insbesondere gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungen, insbesondere für ein Lab-on-Chip-System. Das Verfahren weist einen Schritt des Einleitens des Fluids über eine Einlassöffnung in eine ein Filterelement aufweisende Aufnahmeeinheit, ein Schritt des Filterns von Schwebstoffen aus dem die Aufnahmeeinheit durchströmenden Fluid mittels des Filterelements, sowie ein Schritt des Ausleitens des Fluids aus der Aufnahmeeinheit über eine Auslassöffnung auf. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Filterelement in Bezug auf eine im Wesentlichen direkt vor und/oder nach einem Durchströmen des Filterelements vorliegende Strömungsrichtung des Fluids schräg angeströmt wird.
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Die zuvor genannten Vorteile gelten in entsprechender Weise auch für ein Lab-on-Chip-System mit einer mikrofluidischen Vorrichtung gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen.
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Figurenliste
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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.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer mikrofluidischen Vorrichtung zur Filterung eines Fluids gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 eine schematische Darstellung einer mikrofluidischen Vorrichtung zur Filterung eines Fluids gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
- 3 eine schematische Darstellung einer mikrofluidischen Vorrichtung zur Filterung eines Fluids gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
- 4 eine schematische Darstellung einer mechanischen Stützstruktur für das Filterelement gemäß einem Ausführungsbeispiel; sowie
- 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Filtern eines Fluids in einer mikrofluidischen Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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In 1 ist eine schematische Darstellung eines Längsschnitts einer mikrofluidischen Vorrichtung 100 zur Filterung eines Fluids 10 dargestellt. Die mikrofluidische Vorrichtung 100 weist eine als Kanal 101 ausgebildete Aufnahmeeinheit auf. Der Kanal 101 kann bspw. aus einem Polymer gefertigt sein, und wird durch eine äußere Wandung 102 seitlich begrenzt. Um das Fluid 10 durch den Kanal 101 zu leiten, können weitere Begrenzungselemente 103 vorgesehen sein.
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Weiterhin ist in dem Kanal 101 ein Filterelement 104 angeordnet. Das Filterelement 104 ist derart innerhalb des Kanals 101 angeordnet, dass das Fluid 10 das Filterelement 104 vollständig durchströmt. Hierbei kann das Filterelement 104 durch die seitlichen Begrenzungselemente 103 seitlich begrenzt werden.
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Weiterhin kann der Kanal 101 eine mechanische Stützstruktur 105 aufweisen, die dazu eingerichtet ist, das Filterelement 104 mechanisch zu stützen. Hierdurch wird eine Verformung des Filterelements 104 oder ein Verrutschen des Filterelements 104 innerhalb des Kanals 101 verhindert, insbesondere, wenn das Fluid 10 das Filterelement 104 durchströmt. Das Fluid 10 gelangt hierbei über eine Einlassöffnung 106 in den Kanal 101, wo das Fluid begrenzt durch die seitlichen Begrenzungselemente 103 umgelenkt wird (angedeutet durch den unteren Pfeil) und in einen Einlaufbereich 107 strömt. Hierbei kann das Filterelement 104 und/oder die mechanische Stützstruktur 105 in den Kanal 101 eingeklebt oder eingeklemmt sein.
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In dem Einlaufbereich 107 verteilt sich das Schwebstoffe enthaltene Fluid 10 über eine effektive erste Oberfläche des Filterelements 108. Da das Filterelement 104 derart in dem Kanal 101 angeordnet ist, dass die erste Oberfläche 108 schräg zu einer Strömungsrichtung des Fluids 10 steht, können sich mehr Schwebstoffe an der ersten Oberfläche 108 des Filterelements 104 anlagern, bevor das Filterelement 104 blockiert bzw. ein Volumenstrom durch das Filterelement 104 herabgesetzt wird.
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Die mechanische Stützstruktur 105 weist hierbei eine Porengröße auf, welche größer ist als die des Filterelements 104, so dass das durch das Filterelement 104 strömende Fluid 10 im Wesentlichen ungehindert durch die mechanische Stützstruktur 105 hindurchströmen kann. Nachdem das Fluid 10 das Filterelement 104 und/oder die mechanische Stützstruktur 105 durchströmt hat, kann es über eine Auslassöffnung 109 aus der mikrofluidische Vorrichtung 100 bzw. aus dem Kanal 101 ausgeleitet werden.
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In 2 ist eine schematische Darstellung eines Längsschnitts einer mikrofluidischen Vorrichtung 100 zur Filterung eines Fluids 10 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Die mikrofluidische Vorrichtung 100 weist einen als Kanal 101 ausgebildete Aufnahmeeinheit sowie ein darin angeordnetes Filterelement 104 auf.
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Der Kanal 101 ist hierbei durch Seitenwände 102 begrenzt, so dass das Fluid 10 innerhalb des Kanals 101 geführt wird. Über eine Einlassöffnung 106 kann das Fluid in den Kanal 101 eingeleitet werden, wo es auf das Filterelement 104 trifft. Das Filterelement 104 ist hierbei derart in dem Kanal 101 angeordnet, dass eine erste Oberfläche 108 schräg zur Strömungsrichtung des Fluids 10 ausgerichtet ist. Der Winkel, unter welchem das Fluid 10 auf die erste Oberfläche 108 des Filterelements 104 trifft, kann hierbei zwischen 0 Grad und 90 Grad, vorzugsweise zwischen 30 Grad und 60 Grad, besonders bevorzugt zwischen 40 Grad und 50 Grad oder im Wesentlichen 45 betragen.
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Der Kanal 101 kann eine mechanische Stützstruktur 105 aufweisen, die in Strömungsrichtung nachgelagert den Filterelement 104 angeordnet ist, um das Filterelement 104 mechanisch zu stützen. Sowohl das Filterelement 104 als auch die mechanische Stützstruktur 105 können hierbei insbesondere formschlüssig in den Kanal 101 eingelegt bzw. angeordnet werden. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Filterelement 104 und/oder die mechanische Stützstruktur 105 mechanisch fest mit dem Kanal 101 beziehungsweise mit den Seitenwänden 102 verbunden ist. Hierbei kann das Filterelement 104 und/oder die mechanische Stützstruktur 105 in den Kanal 101 eingeklebt oder eingeklemmt sein.
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Weiterhin können in dem Kanal 101 weitere seitliche Begrenzungselemente 103 vorgesehen sein, die eine Positionierung des Filterelements 104 und/oder der mechanischen Stützstruktur 105 ermöglichen.
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In dem das Filterelement 104 oder wenigstens die erste Oberfläche 108 des Filterelements 104 schräg zu einer Strömungsrichtung des Fluids 10 angeordnet ist (angedeutet durch die Pfeile) können sich die Schwebstoffe in dem Fluid 10 gleichmäßiger über die erste Oberfläche 108 verteilen, sodass ein Blockieren bzw. Verstopfen des Filterelements 104 effektiv verhindert oder wenigstens hinausgezögert wird. Das durch das Filterelement 104 bzw. durch die mechanische Stützstruktur 105 hindurchströmende Fluid 10 kann über eine Auslassöffnung 109 aus dem Kanal 101 ausgeleitet werden.
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In 3 ist eine schematische Darstellung eines Längsschnitts einer mikrofluidischen Vorrichtung 100 zur Filterung eines Fluids 10 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel dargestellt. Die mikrofluidische Vorrichtung 100 weist hierbei eine als Aufnahmeeinheit ausgebildete Kammer 110 auf, welche durch Seitenwände 102 begrenzt wird. Die Kammer 110 weist hierbei eine Einlassöffnung 106 und eine Auslassöffnung 109 auf, welche einen deutlich geringeren Querschnitt aufweisen, als die Kammer 110 selbst. Die Kammer 110 wird weiterhin durch seitliche Begrenzungselemente 103 seitlich begrenzt.
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In der Kammer 110 ist ein Filterelement 104 im Wesentlichen schräg zu einer Strömungsrichtung (angedeutet durch die Pfeile) des Fluids 10 angeordnet. Das Filterelement 104 kann aus einem Polymer gefertigt sein und/oder wenigstens teilweise aus Cellulose, aus Metallen und/oder aus Silizium bestehen und eine Porengröße von im Wesentlichen zwischen 500 nm und 450 µm aufweisen. Das Filterelement 104 unterteilt die Kammer 110 bedingt durch seine schräge Anordnung in einen Einlaufbereich 107 und einen Auslaufbereich 111.
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In dem Einlaufbereich 107 kann sich das einströmende Fluid 10 gleichmäßig über die effektiv vergrößerte erste Oberfläche 108 des Filterelements 104 verteilen, sodass effektiv eine größere Filterwirkung zur Verfügung steht, als wenn das Filterelement 104 senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluids 10 angeordnet werden würde. Durch die effektiv vergrößerte erste Oberfläche 108 des Filterelements 104 können mehr Schwebstoffe aus dem Fluid 10 herausgefiltert werden, bevor eine Filterwirkung des Filterelements 104 nachlässt. Das durch das Filterelement 104 hindurchströmende Fluid 10 kann sich in dem Auslaufbereich 111 sammeln bevor es über die Auslassöffnung 109 aus der Kammer 110 heraustreten kann.
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Optional kann vorgesehen sein, dass in der Kammer 110 eine mechanische Stützstruktur 105 angeordnet ist, die das Filterelement 104 vor einem Verrutschen innerhalb der Kammer 110 und vor einem mechanischen Verformen schützt, wenn das Filterelement 104 durch das Fluid 10 durchströmt wird. Die mechanische Stützstruktur 105 kann insbesondere in Strömungsrichtung des Fluids 10 hinter dem Filterelement 104 in dem Auslaufbereich 111 angeordnet sein. Die mechanische Stützstruktur 105 kann hierbei den gesamten Auslaufbereich 111 ausfüllen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die mechanische Stützstruktur 105 lediglich einen Teil des Auslaufbereichs 111 ausfüllt. Die mechanische Stützstruktur kann fest mit den Seitenwänden 102 der Kammer 102 verbunden sein.
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Weiterhin kann die mechanische Stützstruktur 105 aus dem gleichen Material wie die Seitenwände 102 und/oder die seitlichen Begrenzungen 103 der Kammer 110 gefertigt sein. Die mechanische Stützstruktur 105 kann bspw. über einen Spritzgießprozess hergestellt sein und aus einem Polymer bestehen. Die mechanische Stützstruktur 105 kann alternativ oder zusätzlich wenigstens teilweise in dem Einlaufbereich 107 angeordnet sein und/oder das Filterelement 104 wenigstens teilweise umgeben.
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Das Filterelement 104 kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung lösbar mit der mechanischen Stützstruktur 105 und/oder den Seitenwänden 102 und/oder den seitlichen Begrenzungselementen 103 verbunden sein, so dass das Filterelement 104 austauschbar ist.
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In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Filterelement 104 fest in die Kammer 110 eingeklebt und/oder eingeklemmt ist.
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In 4 ist eine schematische Darstellung der mechanische Stützstruktur 105 aus der Beschreibung zu den 1 bis 3 in einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Hierbei ist die mechanische Stützstruktur 105 in der Kammer 110 bzw. dem Kanal 101 angeordnet. Die mechanische Stützstruktur 105 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus zwei keilförmigen Elementen, die jeweils an einer ersten und einer zweiten Seite des Auslaufbereichs 111 der Kammer 110 bzw. des Kanals 101 angeordnet sind. Über die keilförmigen Stützstrukturen 105 kann nun ein Filterelement 104 (hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt) angeordnet bzw. in der Kammer 110 oder in dem Kanal 101 eingelegt oder angeordnet werden. Ein Fluid 10 (angedeutet durch die Pfeile) welches das Filterelement 104 durchströmt, über eine Kraft auf das Filterelement 104 aus, welche zu einem Verrutschen bzw. Verformen des Filterelements 104 führen kann. Durch die keilförmigen mechanischen Stützstrukturen 105 kann einem Verrutschen bzw. einem Verformen des Filterelements 104 effektiv begegnet werden.
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In 5 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Filtern eines Fluids 10 in einer mikrofluidischen Vorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. In einem ersten Verfahrensschritt 201 erfolgt ein Einleiten des Fluids 10 über eine Einlassöffnung 106 in eine ein Filterelement 104 aufweisende Aufnahmeeinheit. In einem weiteren Schritt 202 erfolgt ein Filtern von Schwebstoffen aus dem die Aufnahmeeinheit durchströmenden Fluid 10 mittels des Filterelements 104, wobei das Filterelement 104 in Bezug auf eine im Wesentlichen direkt vor und/oder nach einem Durchströmen des Filterelements 104 vorliegende Strömungsrichtung des Fluids 10 schräg angeströmt wird. In einem dritten Verfahrensschritt 203 erfolgt ein Ausleiten des Fluids 10 aus der Aufnahmeeinheit über eine Auslassöffnung 109.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011005932 A1 [0003]
