DE102019116444A1 - Mikrofluidische Baugruppe und Verfahren zum hochpräzisen Verschieben einer Flüssigkeit in einer mikrofluidischen Baugruppe - Google Patents

Mikrofluidische Baugruppe und Verfahren zum hochpräzisen Verschieben einer Flüssigkeit in einer mikrofluidischen Baugruppe Download PDF

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Abstract

Eine mikrofluidische Baugruppe hat ein mikrofluidisches Bauteil (14), in dem eine Flüssigkeit (28) eingebracht werden kann, und eine Pumpeneinheit (12), die mit zumindest einem mikrofluidischen Bauteil (14) strömungstechnisch gekoppelt ist, und die eine Pumpe (16), zumindest ein erstes Dosierventil (22) und zumindest ein zweites Dosierventil (24) umfasst. Dabei steht die Pumpe (16) mit dem ersten Dosierventil (22) in Strömungsverbindung und das erste Dosierventil (22) steht mit dem zweiten Dosierventil (24) in Strömungsverbindung.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine mikrofluidische Baugruppe sowie ein Verfahren zum hochpräzisen Verschieben einer Flüssigkeit in einer mikrofluidischen Baugruppe.
  • Mikrofluidische Baugruppen sind besonders für den Einsatz in der Diagnostik gedacht. Hierbei ist eine präzise Dosierung einer zu analysierenden Flüssigkeit essenziell.
  • Üblicherweise wird die zu analysierende Flüssigkeit in ein mikrofluidisches Bauteil eingebracht, das häufig als Einwegbauteil lösbar mit der mikrofluidischen Baugruppe verbunden ist. Zur präzisen Dosierung der zu analysierenden Flüssigkeit wird die Flüssigkeit im mikrofluidischen Bauteil über eine Spritzenpumpe präzise bewegt.
  • Derartige Spritzenpumpen sind allerdings teuer. Zudem werden für mehrere parallel durchgeführte Analysen mehrere mikrofluidische Baugruppen und somit mehrere Spritzenpumpen benötigt, was die Kosten weiter erhöht und das Verfahren verkompliziert.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es eine einfache, kostengünstige und zuverlässige mikrofluidische Baugruppe sowie ein einfaches, kostengünstiges und hochpräzises Verschieben einer Flüssigkeit in einer mikrofluidischen Baugruppe zu schaffen, die die Nachteile des Stands der Technik ausräumt.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine mikrofluidische Baugruppe gelöst, die ein mikrofluidisches Bauteil, insbesondere einen Mikrofluidchip, in dem eine Flüssigkeit eingebracht werden kann, und eine Pumpeneinheit aufweist, die mit zumindest einem mikrofluidischen Bauteil, insbesondere lösbar, strömungstechnisch gekoppelt ist, und die eine Pumpe, zumindest ein erstes Dosierventil und zumindest ein zweites Dosierventil umfasst. Dabei steht die Pumpe mit dem ersten Dosierventil in Strömungsverbindung und das erste Dosierventil steht mit dem zweiten Dosierventil in Strömungsverbindung. Dadurch kann ein Medium zwischen dem ersten und dem zweiten Dosierventil abgegrenzt werden, durch das nachfolgend eine Flüssigkeit in dem mikrofluidischen Bauteil hochpräzise verschoben werden kann. Dabei weisen die Dosierventile eine hohe Dichtheit, geringe Schaltzeit, nahezu volumenneutrales Schalten, exzellente Spülbarkeit und Medientrennung sowie eine hohe Lebensdauer auf. Zudem sind sie kostengünstig.
  • Insbesondere steht die Pumpe mit dem ersten Dosierventil und das erste Dosierventil mit dem zweiten Dosierventil in direkter Strömungsverbindung.
  • Beispielsweise sind das erste und das zweite Dosierventil jeweils ein direktwirkendes Magnetventil mit Medientrennung.
  • Es kann vorgesehen sein, dass zwischen der Pumpe und dem ersten Dosierventil ein Volumenspeicher für ein Medium und/oder ein Drucksensor strömungstechnisch so geschaltet ist, dass die Pumpe, das erste Dosierventil und der Volumenspeicher und/oder der Drucksensor in Strömungsverbindung miteinander stehen. So kann gleichzeitig über den Drucksensor der einzustellende Druck hochpräzise bestimmt werden und das benötigte Medien-Volumen durch den Volumenspeicher bereitgestellt oder aufgenommen werden.
  • Insbesondere stehen die Pumpe, das erste Dosierventil, der Volumenspeicher und der Drucksensor in direkter Strömungsverbindung miteinander.
  • Alternativ kann der Volumenspeicher zwischen der Pumpe und dem ersten Dosierventil angeordnet sein, sodass die Pumpe in direkter Strömungsverbindung mit dem Volumenspeicher und der Volumenspeicher in direkter Strömungsverbindung mit dem Drucksensor und dem ersten Dosierventil steht.
  • In einer Ausführungsform ist zwischen der Pumpe und dem ersten Dosierventil ein Medien-Einstellvolumen abgegrenzt, insbesondere in einem Einstellkanal, durch den die Pumpe und das erste Dosierventil in Strömungsverbindung miteinander stehen. In dem Einstellvolumen kann eine Menge an Medium eingestellt werden, die als Ausgangspunkt für die Verschiebung der Flüssigkeit im mikrofluidischen Bauteil dient.
  • Insbesondere ist der Volumenspeicher Teil des Einstellvolumens.
  • Beispielsweise kann über den Drucksensor die Menge an Medium im Einstellvolumen indirekt bestimmt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist zwischen dem ersten Dosierventil und dem zweiten Dosierventil ein Medien-Steuervolumen abgegrenzt, insbesondere in einem Steuerkanal, durch den die beiden Dosierventile in Strömungsverbindung miteinander stehen. Die Menge an Medium im Steuervolumen wird unmittelbar von der zuvor eingestellten Menge an Medium im Einstellvolumen beeinflusst. Die Menge an Medium im Steuervolumen ist ausschlaggebend für den Grad der Verschiebung der Flüssigkeit im mikrofluidischen Bauteil.
  • Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass zwischen dem zweiten Dosierventil und einer im mikrofluidischen Bauteil aufgenommenen Flüssigkeit ein Medien-Verschiebungsvolumen abgegrenzt ist, insbesondere in einem Verschiebungskanal, durch den das zweite Dosierventil und die Flüssigkeit in Strömungsverbindung miteinander stehen. Die Menge an Medium im Verschiebungsvolumen steht in direktem Verhältnis zum Grad der Verschiebung der Flüssigkeit im mikrofluidischen Bauteil.
  • Insbesondere wird am mikrofluidischen-Bauteil-seitigen Ende des Verschiebungskanals das mikrofluidische Bauteil strömungstechnisch angeschlossen.
  • Bevorzugt sind der Einstellkanal, der Steuerkanal und/oder der Verschiebungskanal im Querschnitt so eng ausgebildet, dass ein Kapillareffekt bei sich darin befindlichen Flüssigkeiten auftritt.
  • Beispielsweise ist das Medium ein Gas, insbesondere Luft, und/oder ein Fluid. Gas kann der Baugruppe sehr leicht zugeführt und sehr präzise dosiert werden. Auch bleiben bei Gas keine Rückstände zurück, die durch Reinigung entfernt werden müssten. Aufgrund des Kapillareffekts können in der mikrofluidischen Baugruppe Gas und Fluid ohne Vermischen aufeinandertreffen.
  • Gemäß einem Aspekt sind mehrere mikrofluidische Bauteile mit der Pumpeneinheit, insbesondere lösbar, strömungstechnisch gekoppelt, wobei ein mikrofluidisches Bauteil jeweils einem ersten Dosierventil und einem zweiten Dosierventil zugeordnet ist und die mehreren ersten und zweiten Dosierventile einer gemeinsamen Pumpe zugeordnet sind. Dadurch ist es möglich, Flüssigkeiten in mehreren mikrofluidischen Bauteilen unabhängig voneinander zu verschieben. Dabei ist jedoch nur eine Pumpe notwendig, sodass Bauteile eingespart und so die mikrofluidische Baugruppe einfacher und kostengünstiger hergestellt werden kann.
  • Bevorzugt sind die mehreren mikrofluidischen Bauteile und/oder die mehreren ersten und zweiten Dosierventile strömungstechnisch parallel geschaltet. Dadurch wird die Unabhängigkeit der Verschiebung von Flüssigkeiten in den mehreren mikrofluidischen Bauteilen gewährleistet.
  • Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass das mikrofluidische Bauteil separat ist und/oder von der Pumpeneinheit abgekoppelt werden kann. Folglich können die mikrofluidischen Bauteile auch Einwegbauteile sein, die nach Benutzung ausgetauscht werden können. So kann die mikrofluidische Baugruppe modular verwendet werden. In anderen Worten ausgedrückt, weist die mikrofluidische Baugruppe dadurch eine Modularität auf.
  • Ferner wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum hochpräzisen Verschieben einer Flüssigkeit in einer mikrofluidischen Baugruppe gelöst, das folgende Schritte aufweist, wobei in einem Ausgangszustand das erste Dosierventil und das zweite Dosierventil geschlossen sind:
    1. a) Herstellen eines Einstelldrucks eines Mediums zwischen der Pumpe und dem ersten Dosierventil, durch Einpumpen bzw. Auspumpen des Mediums,
    2. b) Druckausgleich zwischen dem Einstelldruck des Mediums und einem Steuerdruck des Mediums, der zwischen dem ersten Dosierventil und dem zweiten Dosierventil gebildet ist, durch Öffnen des ersten Dosierventils,
    3. c) Schließen des ersten Dosierventils,
    4. d) Druckausgleich zwischen dem Steuerdruck des Mediums und einem Verschiebungsdruck des Mediums, der zwischen dem zweiten Dosierventil und einer im mikrofluidischen Bauteil aufgenommenen Flüssigkeit gebildet ist, durch Öffnen des zweiten Dosierventils,
    5. e) Verschieben der Flüssigkeit im mikrofluidischen Bauteil aufgrund des Druckausgleichs zwischen dem Steuerdruck des Mediums und dem Verschiebungsdruck des Mediums, und
    6. f) Schließen des zweiten Dosierventils.
  • Über den Drucksensor kann direkt ein Einstelldruck oder indirekt eine Einstellmenge an Medium bestimmt und zusammen mit der Pumpe auf einen bestimmten Einstelldruck bzw. auf eine bestimmte Einstellmenge eingestellt oder geregelt werden.
  • Durch Auspumpen von Medium kann auch ein negativer Einstelldruck zwischen der Pumpe und dem ersten Dosierventil, insbesondere im Einstellkanal, hergestellt werden.
  • Bei dem Druckausgleich zwischen dem Einstelldruck des Mediums und dem Steuerdruck des Mediums stellt der Volumenspeicher das zum Druckausgleich nötige Medien-Volumen bereit oder nimmt, bei negativen Einstelldruck, das zum Druckausgleich nötige Medien-Volumen auf.
  • Ein negativer Einstelldruck bewirkt eine negative Verschiebung der Flüssigkeit im mikrofluidischen Bauteil. Dabei stellt eine positive Verschiebung der Flüssigkeit eine Verschiebung in Richtung von der Pumpeinheit weg und eine negative Verschiebung der Flüssigkeit eine Verschiebung in Richtung zur Pumpeneinheit hin dar.
  • Die beschriebenen Vorteile und Eigenschaften der erfindungsgemäßen mikrofluidischen Baugruppe gelten gleichermaßen für das Verfahren zum hochpräzisen Verschieben einer Flüssigkeit in einer mikrofluidischen Baugruppe und umgekehrt.
  • Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
    • - 1 einen Schaltplan einer mikrofluidischen Baugruppe mit einem angeschlossenen mikrofluidischen Bauteil, und
    • - 2 einen Schaltplan der mikrofluidischen Baugruppe mit mehreren angeschlossenen mikrofluidischen Bauteilen.
  • In 1 ist eine mikrofluidische Baugruppe 10 gezeigt, die eine Pumpeneinheit 12 und ein an der Pumpeneinheit 12 angeschlossenes, separat ausgebildetes mikrofluidisches Bauteil 14 umfasst.
  • Die Pumpeneinheit 12 weist eine Pumpe 16, einen Drucksensor 18, einen Volumenspeicher 20, ein erstes Dosierventil 22 und ein zweites Dosierventil 24 auf.
  • Bei dem ersten und dem zweiten Dosierventil 22, 24 kann es sich beispielsweise um ein direktwirkendes Magnetventil mit Medientrennung handeln. Diese Ventile zeichnen sich durch eine geringe Schaltzeit, nahezu volumenneutrales Schalten, eine gute Spülbarkeit und eine hohe Lebensdauer aus.
  • Das mikrofluidische Bauteil 14 weist eine Einlassöffnung 26 auf, die dazu eingerichtet ist, eine Flüssigkeit 28 aufzunehmen.
  • Das mikrofluidische Bauteil 14 weist weiterhin Kanäle 30 auf, durch die die Flüssigkeit 28 bewegt werden kann.
  • Zur Bewegung der Flüssigkeit 28 wird die Pumpeneinheit 12 benötigt. Dazu ist das mikrofluidische Bauteil 14 strömungstechnisch mit der Pumpeneinheit 12 verbunden.
  • Die 1 visualisiert ein Einkanal-Konzept. Darunter versteht man, dass mit einer Pumpeneinheit 12 eine Flüssigkeit 28 auf einem mikrofluidischen Bauteil 14 bewegt wird.
  • In der Pumpeneinheit 12 sind die Pumpe 16, der Drucksensor 18, der Volumenspeicher 20 und ein Eingang 32 des ersten Dosierventils 22 durch einen oder mehrere Einstellkanäle 34 in direkter Strömungsverbindung miteinander.
  • Dies kann beispielsweise durch eine kreuz-, ring-, oder sternförmige Anordnung der Elemente realisiert werden.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass der Volumenspeicher 20 und/oder der Drucksensor 18 so zwischen der Pumpe 16 und dem Eingang 32 des ersten Dosierventils 22 angeordnet ist, dass die Pumpe 16 und der Eingang 32 des ersten Dosierventils 22 lediglich mit dem Volumenspeicher 20 und/oder dem Drucksensor 18 direkt strömungstechnisch verbunden sind.
  • Durch den Einstellkanal 34 und den Volumenspeicher 20 wird ein Einstellvolumen 36 abgegrenzt, in dem sich ein Medium befindet. Das Medium kann ein Gas oder ein Fluid sein. In der hier gezeigten Ausführungsform der mikrofluidischen Baugruppe ist das Medium ein Gas und zwar Luft.
  • Mittels der Pumpe 16 kann das Einstellvolumen 36 mit Gas gefüllt werden oder es kann Gas aus dem Einstellvolumen 36 abgesaugt werden.
  • Der Drucksensor 18 ermittelt den Druck im Volumenspeicher 20 bzw. im Einstellvolumen 36.
  • Durch ein Zusammenspiel zwischen der Pumpe 16 und dem Drucksensor 18 kann im Einstellkanal 34 ein Gasdruck sehr präzise auf einen Sollwert eingestellt oder geregelt werden.
  • Mit einem Ausgang 38 des ersten Dosierventils 22 ist ein Eingang 40 des zweiten Dosierventils 24 über einen Steuerkanal 42 direkt strömungstechnisch verbunden.
  • Der Steuerkanal 42 weist ein definiertes Steuervolumen 44 auf.
  • Über einen Verschiebungskanal 46 ist ein Ausgang 50 des zweiten Dosierventils 24 mit der Einlassöffnung 26 des an der Pumpeneinheit 12 angeschlossenen mikrofluidischen Bauteils 14 direkt strömungstechnisch verbunden.
  • Hierbei definiert der Verschiebungskanal 46 ein Verschiebungsvolumen 48.
  • Aus dem Verschiebungsvolumen 48 und der Flüssigkeit 28 ergibt sich eine Gas-Flüssigkeitssäule 52, welche durch die Kanäle 30 des mikrofluidischen Bauteils 14 geschoben wird.
  • Hierbei macht man sich den Kapillareffekt, d.h. das Verhalten von Flüssigkeiten in engen Röhren zunutze. Das bedeutet, dass eine Oberflächenspannung an der Flüssigkeit 28 entsteht, sodass es zu keiner Vermischung des Gases mit der Flüssigkeit 28 beim Beaufschlagen der Flüssigkeit 28 mit dem Gas kommt.
  • Im Folgenden wird das Verfahren zum hochpräzisen Verschieben der Flüssigkeit 28 in der mikrofluidischen Baugruppe 10 beschrieben.
  • In einer Ausgangsstellung sind das erste und zweite Dosierventil 22, 24 in einer geschlossenen Stellung.
  • Anfangs wird durch die Pumpe 16 ein Einstellgasdruck im Einstellvolumen 36 erzeugt. Durch Erzeugen eines Unterdrucks kann auch ein negativer Einstellgasdruck im Einstellvolumen 36 eingestellt werden.
  • Mittels des Drucksensors 18 kann der Einstellgasdruck sehr präzise bestimmt und zusammen mit der Pumpe 16 auf einen Sollwert eingestellt oder geregelt werden.
  • Durch ein anschließendes Öffnen des ersten Dosierventils 22 wird der Einstellkanal 34 mit dem Steuerkanal 42 strömungstechnisch verbunden und so das Steuervolumen 44 mit zumindest einem Teil des im Einstellvolumen 36 vorhandenen Gases gefüllt.
  • Es findet somit ein Druckausgleich zwischen dem Einstellvolumen 36 und dem Steuervolumen 44 statt.
  • Bei einem anfänglichen negativen Gasdruck im Einstellvolumen 36 wird beim Druckausgleich Gas aus dem Steuervolumen 44 in das Einstellvolumen 36 gesogen.
  • Im nächsten Schritt wir das erste Dosierventil 22 geschlossen und so der Einstellkanal 34 vom Steuerkanal 42 strömungstechnisch entkoppelt. Das Steuervolumen 44 enthält nun einen definierten Gasdruck und eine definierte Menge an Gas.
  • Anschließend wir das zweite Dosierventil 24 geöffnet und so der Steuerkanal 42 strömungstechnisch mit dem Verschiebungskanal 46 verbunden. Infolgedessen kommt es zu einem Druckausgleich zwischen dem Steuervolumen 44 und dem Verschiebungsvolumen 48, wodurch zumindest ein Teil des im Steuervolumen 44 vorhandenen Gases in das Verschiebungsvolumen 48 übergeht.
  • Bei einem anfänglichen negativen Gasdruck im Einstellvolumen 36 und einem daraus resultierenden negativen Gasdruck im Steuervolumen 44 wird beim Druckausgleich Gas aus dem Verschiebungsvolumen 48 in das Steuervolumen 44 gesogen.
  • Durch den Druckausgleich wird die Flüssigkeit 28 als Gas-Flüssigkeitssäule 52 durch die mikrofluidischen Kanäle 30 geschoben oder, bei negativen Gasdruck, zurückgezogen.
  • Abschließend wird das zweite Dosierventil 24 wieder geschlossen und so der Steuerkanal 42 vom Verschiebungskanal 46 strömungstechnisch entkoppelt. Der Gasdruck im Steuervolumen 44 entspricht zu diesem Zeitpunkt dem Gasdruck im Verschiebungsvolumen 48.
  • Nun wiederholen sich die beschriebenen Schritte. Dies hat zur Folge, dass sich durch das abwechselnde Öffnen und Schließen der beiden Dosierventile 22, 24 immer wieder ein neues Steuervolumen 44 in Richtung der Flüssigkeit 28 bewegt und dadurch die Flüssigkeit 28 im mikrofluidischen Bauteil 14 positiv oder negativ verschoben wird.
  • Dabei stellt eine positive Verschiebung der Flüssigkeit 28 eine Verschiebung in Richtung von der Pumpeinheit 12 weg und eine negative Verschiebung der Flüssigkeit 28 eine Verschiebung in Richtung zur Pumpeneinheit 12 hin dar.
  • Es soll ein definiertes Volumen auf das mikrofluidische Bauteil 14 strömen. Erste Tests mit Versuchsaufbau wurden durchgeführt und dabei eine Verschiebung von 1,7µl bei 14 mbar Druckdifferenz gemessen. Dies bedeutete eine Verschiebung von 3 mm in einem Kanal 30.
  • Der Volumenspeicher 20 weist hierbei einen Druck zwischen 100 mbar und 3 bar auf.
  • Die Flüssigkeit 28 fließt in dem mikrofluidischen Bauteil 14, unterstützt durch Kapillarkräfte, durch einen oder mehrere Kanäle 30. In diesem mikrofluidischen Bauteil 14 können sich beispielsweise auch mehrere Flüssigkeiten 28 vermischen, oder es finden Reaktionen statt. Für diesen Zweck kann es nötig sein, die Flüssigkeit 28 durch das mikrofluidische Bauteil 14 wiederholt vor und zurück zu bewegen.
  • In 2 ist ein Mehrkanal-Konzept veranschaulicht. Darunter versteht man, dass mit einer Pumpe 16 mehrere Flüssigkeiten 28 auf mehreren mikrofluidischen Bauteilen 14 bewegt werden.
  • Dazu spaltet sich der Einstellkanal 34, in der hier betrachteten Ausführungsform der mikrofluidischen Baugruppe 10, in drei strömungstechnisch parallel geschaltete Äste auf.
  • Jeder Ast weist, wie im Einkanal-Konzept der mikrofluidischen Baugruppe 10, ein erstes und zweites Dosierventil 22, 24 und ein mikrofluidisches Bauteil 14 auf, wobei das erste und das zweite Dosierventil 22, 24 in direkter Strömungsverbindung zueinander stehen und das zweite Dosierventil 24 in direkter Strömungsverbindung mit dem mikrofluidischen Bauteil 14 steht.
  • Somit ist jedem Ast dieselbe Pumpe 16, derselbe Drucksensor 18 und derselbe Volumenspeicher 20 zugeordnet.
  • Das Verfahren zum hochpräzisen Verschieben der Flüssigkeit 28 in der mikrofluidischen Baugruppe 10 nach dem Mehrkanal-Konzept erfolgt identisch zum zuvor beschriebenen Verfahren des Einkanal-Konzepts.

Claims (10)

  1. Mikrofluidische Baugruppe mit einem mikrofluidischen Bauteil (14), in dem eine Flüssigkeit (28) eingebracht werden kann, und einer Pumpeneinheit (12), die mit zumindest einem mikrofluidischen Bauteil (14) strömungstechnisch gekoppelt ist, und die eine Pumpe (16), zumindest ein erstes Dosierventil (22) und zumindest ein zweites Dosierventil (24) umfasst, wobei die Pumpe (16) mit dem ersten Dosierventil (22) in Strömungsverbindung steht und das erste Dosierventil (22) mit dem zweiten Dosierventil (24) in Strömungsverbindung steht.
  2. Mikrofluidische Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Pumpe (16) und dem ersten Dosierventil (22) ein Volumenspeicher (20) für ein Medium und/oder ein Drucksensor (18) strömungstechnisch so geschaltet ist, dass die Pumpe (16), das erste Dosierventil (22) und der Volumenspeicher (20) und/oder der Drucksensor (18) in Strömungsverbindung miteinander stehen.
  3. Mikrofluidische Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Pumpe (16) und dem ersten Dosierventil (22) ein Medien-Einstellvolumen (36) abgegrenzt ist.
  4. Mikrofluidische Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Dosierventil (22) und dem zweiten Dosierventil (24) ein Medien-Steuervolumen (44) abgegrenzt ist.
  5. Mikrofluidische Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zweiten Dosierventil (24) und einer im mikrofluidischen Bauteil (14) aufgenommenen Flüssigkeit (28) ein Medien-Verschiebungsvolumen (48) abgegrenzt ist.
  6. Mikrofluidische Baugruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium ein Gas und/oder ein Fluid ist.
  7. Mikrofluidische Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere mikrofluidische Bauteile (14) mit der Pumpeneinheit (12) strömungstechnisch gekoppelt sind, wobei ein mikrofluidisches Bauteil (14) jeweils einem ersten Dosierventil (22) und einem zweiten Dosierventil (24) zugeordnet ist und die mehreren ersten und zweiten Dosierventile (22, 24) einer gemeinsamen Pumpe (16) zugeordnet sind.
  8. Mikrofluidische Baugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren mikrofluidischen Bauteile (14) und/oder die mehreren ersten und zweiten Dosierventile (22, 24) strömungstechnisch parallel geschaltet sind.
  9. Mikrofluidische Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mikrofluidische Bauteil (14) separat ist und/oder von der Pumpeneinheit (12) abgekoppelt werden kann.
  10. Verfahren zum hochpräzisen Verschieben einer Flüssigkeit (28) in einer mikrofluidischen Baugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das folgende Schritte aufweist, wobei in einem Ausgangszustand das erste Dosierventil (22) und das zweite Dosierventil (24) geschlossen sind: a) Herstellen eines Einstelldrucks eines Mediums zwischen der Pumpe (16) und dem ersten Dosierventil (22), durch Einpumpen bzw. Absaugen des Mediums, b) Druckausgleich zwischen dem Einstelldruck des Mediums und einem Steuerdruck des Mediums, der zwischen dem ersten Dosierventil (22) und dem zweiten Dosierventil (24) gebildet ist, durch Öffnen des ersten Dosierventils (22), c) Schließen des ersten Dosierventils (22), d) Druckausgleich zwischen dem Steuerdruck des Mediums und einem Verschiebungsdruck des Mediums, der zwischen dem zweiten Dosierventil (24) und einer im mikrofluidischen Bauteil (14) aufgenommenen Flüssigkeit (28) gebildet ist, durch Öffnen des zweiten Dosierventils (24), e) Verschieben der Flüssigkeit (28) im mikrofluidischen Bauteil (14) aufgrund des Druckausgleichs zwischen dem Steuerdruck des Mediums und dem Verschiebungsdruck des Mediums, und f) Schließen des zweiten Dosierventils (24).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102013111778B3 (de) * 2013-10-25 2015-04-30 Bürkert Werke GmbH Mikrofluidische Geräteeinheit
DE102014205531A1 (de) * 2014-03-25 2015-10-01 Robert Bosch Gmbh Mikrofluidische Vorrichtung und Verfahren zum Analysieren einer Probe biologischen Materials
DE102016217250A1 (de) * 2016-09-09 2018-03-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Mikrofluidische Vorrichtung für Zellkulturexperimente und Verwendungen hiervon

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