DE102020215981A1 - Processing unit, analysis cartridge with processing unit, method for producing a processing unit and method for producing an analysis cartridge - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Prozessierungseinheit (105) zum Einsatz in einer mikrofluidischen Analysekartusche (100), wobei die Prozessierungseinheit (105) eine Reaktionslage (110) mit Kavitäten zum Durchführen einer Reaktion umfasst. Zudem weist die Prozessierungseinheit (105) ein der Reaktionslage (110) gegenüber liegend angeordnetes Kontaktelement (120) zum Kontaktieren eines Temperierelements (122) und zusätzlich oder alternativ zum Übertragen von Wärme in die oder aus der Reaktionslage (110) auf.The invention relates to a processing unit (105) for use in a microfluidic analysis cartridge (100), the processing unit (105) comprising a reaction layer (110) with cavities for carrying out a reaction. In addition, the processing unit (105) has a contact element (120) arranged opposite the reaction layer (110) for contacting a temperature control element (122) and additionally or alternatively for transferring heat into or out of the reaction layer (110).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht von einer Prozessierungseinheit, einer Analysekartusche mit einer Prozessierungseinheit, einem Verfahren zum Herstellen einer Prozessierungseinheit und einem Verfahren zum Herstellen einer Analysekartusche nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.The invention is based on a processing unit, an analysis cartridge with a processing unit, a method for producing a processing unit and a method for producing an analysis cartridge according to the species of the independent claims. The subject matter of the present invention is also a computer program.
Mikroarray-Chips werden in sogenannten Lab-on-Chip-Kartuschen genutzt, um ein Fluid oder eine andere Probe zu prozessieren. Hierfür wird im Fertigungsverfahren der Mikroarray-Chip in eine Ausnehmung eines sogenannten PL-Layers der Kartusche eingeklebt, bevor die mehreren Lagen der Lab-on-Chip-Kartusche durch Verschweißen mit einem sogenannten Maskenlaserverfahren zusammengefügt werden. Im Fertigungsfluss des Kartuschenaufbaus wird jeweils ein Klebstofftropfen in die Ausnehmung des PL-Layers eindispensiert, der Mikroarray-Chip danach jeweils mit einem Greifer von oben eingesetzt, und der Klebstoff vermöge einer UV-Belichtung ausgehärtet.Microarray chips are used in so-called lab-on-chip cartridges to process a fluid or other sample. For this purpose, the microarray chip is glued into a recess of a so-called PL layer of the cartridge in the production process before the several layers of the lab-on-chip cartridge are joined by welding with a so-called mask laser process. In the production flow of the cartridge structure, a drop of adhesive is dispensed into the recess of the PL layer, the microarray chip is then inserted from above with a gripper, and the adhesive is cured by UV exposure.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz eine verbesserte Prozessierungseinheit, eine verbesserte Analysekartusche mit einer Prozessierungseinheit, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Prozessierungseinheit und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Analysekartusche, weiterhin eine Vorrichtung, die eines dieser Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.Against this background, with the approach presented here, an improved processing unit, an improved analysis cartridge with a processing unit, an improved method for producing a processing unit and an improved method for producing an analysis cartridge, a device that uses one of these methods, and finally a corresponding one Computer program according to the main claims presented. Advantageous developments and improvements of the device specified in the independent claim are possible as a result of the measures listed in the dependent claims.
Beim Prozessieren verschiedener Proben oder Probenflüssigkeiten in einer mikrofluidischen Analysekartusche können sogenannte Mikroarraychips eingesetzt werden, in deren Kavitäten, beziehungsweise Mikroarrayzellen, verschiedene Reaktionen durchgeführt werden können. Zur Durchführung mancher Polymerase-Kettenreaktionen, wie beispielsweise qPCR- Reaktionen, ist es zugleich nötig die eingesetzten Reagenzien in den Kavitäten relativ schnell zu erhitzen oder abkühlen zu lassen. Mit der hier vorgestellten Analysekartusche sowie der vorgestellten Prozessierungseinheit wird vorteilhafterweise ein thermisches Zyklieren im Bereich der Prozessierungseinheit erleichtert, wodurch das Durchführen von temperaturabhängigen Reaktionen optimiert werden kann.When processing different samples or sample liquids in a microfluidic analysis cartridge, so-called microarray chips can be used, in whose cavities, or microarray cells, different reactions can be carried out. In order to carry out some polymerase chain reactions, such as qPCR reactions, it is also necessary to heat up the reagents used in the cavities relatively quickly or allow them to cool down relatively quickly. With the analysis cartridge presented here and the presented processing unit, thermal cycling in the area of the processing unit is advantageously facilitated, as a result of which the performance of temperature-dependent reactions can be optimized.
Es wird eine Prozessierungseinheit zum Einsatz in einer mikrofluidischen Analysekartusche vorgestellt, wobei die Prozessierungseinheit eine Reaktionslage mit Kavitäten zum Durchführen einer Reaktion umfasst. Zudem weist die Prozessierungseinheit ein der Reaktionslage gegenüber liegend angeordnetes Kontaktelement zum Kontaktieren eines Temperierelements und zusätzlich oder alternativ zum Übertragen von Wärme in die oder aus der Reaktionslage auf. Unter einem der Reaktionslage gegenüber liegend angeordnetem Kontaktelement kann insbesondere eine Anordnung verstanden werden, bei welcher das Kontaktelement an einer den Kavitäten der Reaktionslage abgewandten oder gegenüberliegenden Seite der Reaktionslage positioniert ist. Mit anderen Worten sind die Kavitäten vorzugsweise an einer ersten Oberfläche der Reaktionslage angeordnet, während das Kontaktelement auf einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden zweiten Oberfläche der Reaktionslage angeordnet sind.A processing unit for use in a microfluidic analysis cartridge is presented, the processing unit comprising a reaction layer with cavities for carrying out a reaction. In addition, the processing unit has a contact element arranged opposite the reaction layer for contacting a temperature control element and additionally or alternatively for transferring heat into or out of the reaction layer. A contact element arranged opposite the reaction layer can be understood in particular as meaning an arrangement in which the contact element is positioned on a side of the reaction layer which faces away from or is opposite to the cavities of the reaction layer. In other words, the cavities are preferably arranged on a first surface of the reaction layer, while the contact element is arranged on a second surface of the reaction layer opposite the first surface.
Bei der Prozessierungseinheit kann es sich beispielsweise um einen Silizium-Mikroarray-Chip handeln, in dessen Kavitäten verschiedene Reaktionen, beispielsweise zum Bestimmen einer Charakteristik einer Probenflüssigkeit, durchgeführt werden können. Dabei kann die Reaktionslage zum Beispiel eine Höhe von 380 µm aufweisen, während das Kontaktelement beispielsweise eine Kontaktelementhöhe von 500 µm aufweisen kann. Beide Höhen können damit typischen Waferdicken entsprechen, zum Beispiel bei Standard-6-Zoll-Wafern (150mm Durchmesser), und daher sehr kostengünstig als Rohlinge beziehbar sein. Die Prozessierungseinheit kann in einer mikrofluidischen Analysekartusche eingesetzt werden, wobei die Analysekartusche beispielsweise aus verschiedenen Kunststoffschichten, zum Beispiel aus Polycarbonat, gefertigt sein kann. Dabei kann sich die thermische Leitfähigkeit der Analysekartusche von der thermischen Leitfähigkeit der Prozessierungseinheit unterscheiden. Beispielsweise kann die Prozessierungseinheit eine höhere thermische Leitfähigkeit aufweisen, als die Kunststofflagen der Analysekartusche. Zur Optimierung der Wärmeübertragung der Prozessierungseinheit umfasst die Prozessierungseinheit ein Kontaktelement, mit dem ein außerhalb der Analysekartusche angeordnetes Temperierelement, beispielsweise ein Heiz- oder Kühlfinger eines Analysegerätes, kontaktiert werden kann. Das Kontaktelement kann hierbei als ein Abschnitt der Prozessierungseinheit verstanden werden, welches ausgebildet ist, um beispielsweise Wärme oder Kälte (beispielsweise vom Temperierelement) aufzunehmen und an die Reaktionslage weiter- oder abzuleiten. Dadurch kann vermieden werden, dass die Temperierung der Prozessierungseinheit durch einen Wärmetransport durch den Kunststoff der Analysekartusche mit seiner schlechten Wärmeleitfähigkeit hindurch erfolgt. Vorteilhafterweise sind dadurch in den Kavitäten der Reaktionslage Reaktionen durchführbar, die ein schnelles thermisches Zyklieren der Prozessierungseinheit durch Heizen oder Kühlen von außen benötigen. Dadurch werden beispielsweise sogenannte qPCR-Reaktionen in den Kavitäten der Reaktionslage ermöglicht.The processing unit can be a silicon microarray chip, for example, in the cavities of which various reactions can be carried out, for example to determine a characteristic of a sample liquid. The reaction layer can have a height of 380 μm, for example, while the contact element can have a contact element height of 500 μm, for example. Both heights can thus correspond to typical wafer thicknesses, for example with standard 6-inch wafers (150mm diameter), and can therefore be obtained very cheaply as blanks. The processing unit can be used in a microfluidic analysis cartridge, in which case the analysis cartridge can be made, for example, from different plastic layers, for example from polycarbonate. The thermal conductivity of the analysis cartridge can differ from the thermal conductivity of the processing unit. For example, the processing unit can have a higher thermal conductivity than the plastic layers of the analysis cartridge. In order to optimize the heat transfer of the processing unit, the processing unit includes a contact element with which a temperature control element arranged outside the analysis cartridge, for example a heating or cooling finger of an analysis device, can be contacted. The contact element can be understood here as a section of the processing unit which is designed to absorb heat or cold (for example from the temperature control element) and to transfer it to or from the reaction layer. This can be avoided that the temperature of the processing unit takes place through heat transport through the plastic of the analysis cartridge with its poor thermal conductivity. In this way, reactions which require rapid thermal cycling of the processing unit by heating or cooling from the outside can advantageously be carried out in the cavities of the reaction layer. This enables, for example, so-called qPCR reactions in the cavities of the reaction layer.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Kontaktelement eine Kontaktelementbreite aufweisen, die geringer sein kann als eine Breite der Reaktionslage und/oder wobei eine Kontaktelementhöhe des Kontaktelements mindestens einer halben Höhe der Reaktionslage entspricht. Die Kontaktelementbreite kann beispielsweise maximal der Hälfte oder zum Beispiel maximal einem Drittel der Breite der Reaktionslage entsprechen, wobei das Kontaktelement an einer den Kavitäten gegenüberliegend angeordneten Seite der Reaktionslage zentriert angeordnet sein kann. Somit kann die Prozessierungseinheit annähernd T-förmig ausgeformt sein. Vorteilhafterweise kann durch eine solche Ausformung bei einem Einsetzen der Prozessierungseinheit in eine Analysekartusche beispielsweise die Reaktionslage fest mit einem Teilbereich der Analysekartusche verbunden werden, während das Kontaktelement weitgehend freiliegend angeordnet werden kann, um einen Kontakt mit einem Temperierelement außerhalb der Analysekartusche aufzunehmen.According to one embodiment, the contact element can have a contact element width that can be less than a width of the reaction layer and/or wherein a contact element height of the contact element corresponds to at least half the height of the reaction layer. The contact element width can, for example, correspond to a maximum of half or, for example, a maximum of one third of the width of the reaction layer, with the contact element being able to be arranged centrally on a side of the reaction layer arranged opposite the cavities. Thus, the processing unit can be approximately T-shaped. Advantageously, when inserting the processing unit into an analysis cartridge, the reaction layer can be firmly connected to a portion of the analysis cartridge, for example, while the contact element can be arranged largely exposed in order to make contact with a temperature control element outside the analysis cartridge.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann zwischen der Reaktionslage und dem Kontaktelement eine Zwischenschicht angeordnet sein, die insbesondere als Ätzstoppschicht ausgebildet sein kann. Beispielsweise kann die Reaktionslage, bei der es sich zum Beispiel um einen Standard-Siliziumwafer mit einer Dicke von beispielsweise 380 µm handeln kann, über ein Zwischenoxid mit einer Dicke von beispielsweise 1 bis 3 µm, vorzugsweise 2 µm, gegen das Kontaktelement gebondet sein. Zusätzlich oder alternativ kann auch das Kontaktelement, bei dem es sich zum Beispiel um einen zweiten Standard-Siliziumwafer mit einer Dicke von beispielsweise 500 µm handeln kann, das Zwischenoxid tragen. Die Zwischenschicht kann beispielsweise durch eine thermische Oxidation auf den beziehungsweise die Wafer aufgebracht sein oder zum Beispiel auch mittels einer CVD-Abscheidung (Chemical Vapor Deposition), wie zum Beispiel einer LPCVD (Low-Pressure CVD) oder einer PECVD (Plasma-Enhanced CVD). Als Bondverfahren kann beispielsweise ein thermisches Direktbonden beider Wafer durchführbar sein. Die Zwischenschicht dient insbesondere als Ätzstoppschicht im Fertigungsprozess. Sind beispielsweise die Reaktionslage sowie das Kontaktelement aus Silizium hergestellt, dann kann es sich bei der Zwischenschicht zum Beispiel um ein Siliziumdioxid handeln. Aufgrund der hohen Selektivität hinsichtlich der Ätzung von Silizium versus Siliziumdioxid kann beispielsweise ein automatisierter Vorgang des Tiefenätzens bei der Herstellung des Kontaktelements der Prozessierungseinheiten selbstständig auf der Zwischenschicht stoppen. Dieser sogenannte Ätzstopp kann eine hohe Toleranz gegenüber Überätzen ermöglichen, sodass Inhomogenitäten des Ätzprozesses über die Waferfläche oder Ungenauigkeiten der Ätzratenkontrolle durch Überätzen ausgeglichen werden können. Dadurch kann vorteilhafterweise eine Ersparnis von Kosten und Zeitaufwand während eines Herstellprozesses erzielt und zugleich ein präzises Ausformen des Kontaktelements der Prozessierungseinheiten optimiert werden. Außerdem kann der Ätzstopp zum Beispiel einen Einsatz von Endpunkterkennungsmethoden ermöglichen, beispielsweise den Einsatz einer optischen Endpunktkontrolle durch eine sogenannte Optical Emission Spectroscopy, oder Laser-basierter Ätzstopptechniken. Der Ätzstopp kann insbesondere bewirken, dass eine so erzeugte Unterseite des freigeätzten Reaktionselements bzw. der Reaktionslage besonders vorteilhaft optisch spiegeln kann, das heißt atomar glatt beziehungsweise spiegelglatt mit minimaler Rauigkeit erzeugt werden kann. Damit kann vorteilhafterweise eine hohe Lichtreflexion an der freigeätzten Unterseite der Reaktionslage verfügbar sein. Zudem hat eine vergrabene Ätzstoppschicht den Vorteil, dass damit exakt die gewünschte Stufenhöhe des Kontaktelements unabhängig von Prozessschwankungen kontrolliert und per Endpunktkontrolltechniken sogar eine Ätzprozessüberwachung im Sinne eines Monitorings ermöglicht werden kann.According to a further embodiment, an intermediate layer can be arranged between the reaction layer and the contact element, which intermediate layer can in particular be embodied as an etching stop layer. For example, the reaction layer, which can be, for example, a standard silicon wafer with a thickness of, for example, 380 μm, can be bonded to the contact element via an intermediate oxide with a thickness of, for example, 1 to 3 μm, preferably 2 μm. Additionally or alternatively, the contact element, which can be, for example, a second standard silicon wafer with a thickness of, for example, 500 μm, can also carry the intermediate oxide. The intermediate layer can be applied to the wafer or wafers, for example, by thermal oxidation or, for example, by means of CVD deposition (Chemical Vapor Deposition), such as LPCVD (Low-Pressure CVD) or PECVD (Plasma-Enhanced CVD) . A thermal direct bonding of the two wafers, for example, can be carried out as a bonding method. The intermediate layer serves in particular as an etch stop layer in the manufacturing process. If, for example, the reaction layer and the contact element are made of silicon, then the intermediate layer can be a silicon dioxide, for example. Due to the high selectivity with regard to the etching of silicon versus silicon dioxide, for example, an automated process of deep etching during the production of the contact element of the processing units can automatically stop on the intermediate layer. This so-called etch stop can enable a high tolerance to overetching, so that inhomogeneities in the etching process over the wafer surface or inaccuracies in the etch rate control can be compensated for by overetching. As a result, savings in costs and time expenditure can advantageously be achieved during a production process and, at the same time, precise shaping of the contact element of the processing units can be optimized. In addition, the etch stop can, for example, enable the use of endpoint detection methods, for example the use of an optical endpoint control by what is known as optical emission spectroscopy, or laser-based etch stop techniques. The etch stop can in particular have the effect that an underside of the reaction element or reaction layer that has been etched free can particularly advantageously be optically reflected, ie it can be produced in an atomically smooth or mirror-smooth manner with minimal roughness. A high level of light reflection can thus advantageously be available on the underside of the reaction layer that has been etched free. In addition, a buried etch stop layer has the advantage that the desired step height of the contact element can be precisely controlled independently of process fluctuations and endpoint control techniques can even be used to monitor the etch process in the sense of monitoring.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Reaktionslage und das Kontaktelement zumindest teilweise das gleiche Material umfassen. Die Reaktionslage und das Kontaktelement können zum Beispiel vollständig aus dem gleichen Material hergestellt sein. Vorteilhafterweise können die Reaktionslage und das Kontaktelement dadurch vergleichbare materialbedingte Eigenschaften aufweisen, beispielsweise eine gleiche thermische Leitfähigkeit.According to a further embodiment, the reaction layer and the contact element can at least partially comprise the same material. For example, the reaction layer and the contact element can be made entirely of the same material. As a result, the reaction layer and the contact element can advantageously have comparable material-related properties, for example the same thermal conductivity.
Zudem können die Reaktionslage und das Kontaktelement aus Siliziumwafern gebildet sein. Silizium besitzt eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit, wodurch es sich vorteilhafterweise sehr gut für eine schnelle zyklische Temperaturbeaufschlagung, zum Beispiel zur Durchführung einer schnellen qPCR in den Kavitäten der Reaktionslage, eignen kann.In addition, the reaction layer and the contact element can be formed from silicon wafers. Silicon has excellent thermal conductivity, which means that it can advantageously be very well suited for fast cyclic temperature exposure, for example for carrying out a fast qPCR in the cavities of the reaction layer.
Zudem wird eine mikrofluidische Analysekartusche zum Analysieren einer Probe vorgestellt, wobei die Analysekartusche mindestens eine Trägerschicht mit zumindest einer Trägerschichtöffnung und mindestens eine entlang einer Oberfläche der Trägerschicht angeordnete Membran mit zumindest einer Membranöffnung aufweist. Zudem umfasst die Analysekartusche mindestens eine Variante der zuvor vorgestellten Prozessierungseinheit, wobei das Kontaktelement der Prozessierungseinheit in der Trägerschichtöffnung und zusätzlich oder alternativ in der Membranöffnung angeordnet oder anordenbar ist. Die Trägerschicht, die auch als „PC-seal transparent“-Layer bezeichnet werden kann, kann beispielsweise eine Trägerschichthöhe von 375 µm aufweisen. Entlang einer Oberfläche der Trägerschicht kann eine Membran mit einer Membranhöhe von beispielsweise 100 µm angeordnet sein, wobei die Membran auch als „PC-seal schwarz“-Layer bezeichnet werden kann. „Schwarz“ ermöglicht in dieser Schicht einen Laserschweißprozess, da das Laserlicht dort absorbiert werden kann. „Transparent“ ermöglicht einen Durchtritt von Laserlicht zum „schwarzen“ Schweißlayer, da dieses nicht in der transparenten Schicht absorbiert wird und so bis zum „schwarzen“ Layer gelangt. Dabei können die Trägerschichtöffnung und die Membranöffnung einander überlagern, sodass insgesamt eine Durchgangsöffnung durch die Analysekartusche gegeben sein kann. In diese aus der Trägerschichtöffnung und der Membranöffnung geformten Durchgangsöffnung kann die Prozessierungseinheit eingesetzt sein, wobei die Reaktionslage der Prozessierungseinheit auf einer Membranoberfläche aufliegen kann, während das Kontaktelement durch die Membranöffnung und die daran anschließende Trägerschichtöffnung hindurch führen kann. Da die Prozessierungseinheit, die auch als Mikroarraychip bezeichnet werden kann, somit durch die Analysekartusche hindurch geführt werden kann, statt auf einem Kunststoff layer zu sitzen, ist vorteilhafterweise ein thermisches Zyklieren des Mikroarraychips durch Heizen und Kühlen von außen möglich, auch wenn zum Beispiel der für die Analysekartusche gewählte Kunststoff Polycarbonat eine vergleichsweise schlechte Wärmeleitfähigkeit besitzt. Beispielsweise kann ein Aufheizen und Abkühlen über einen Heiz- bzw. Kühlfinger eines Laborgeräts mit einer vorbestimmten Zykluszeit erfolgen und somit vorteilhafterweise zum Beispiel die Durchführung von qPCR-Reaktionen in den Kavitäten der Prozessierungseinheit ermöglicht werden. Durch die Öffnungen in den Kunststofflagen der Analysekartusche zwischen der Prozessierungseinheit und der Außenwelt, zum Beispiel den Heiz- bzw. Kühlfingern in einem Analysegerät, kann ein schnelles Temperaturzyklieren ermöglicht werden. Das hat den Vorteil, dass die hier vorgestellte Analysekartusche mit der Prozessierungseinheit sowohl für isothermale Amplifikationsreaktionen, zum Beispiel nach Art einer rITA-Reaktion, verwendet werden kann, bei denen die Notwendigkeit eines Temperaturzyklierens entfällt, als auch für temperaturgesteuerte Reaktionen, wie beispielsweise qPCR-Reaktionen. Vorteilhafterweise kann dadurch der Einsatzbereich der hier vorgestellten Analysekartusche erweitert werden, insbesondere dann, wenn großer Wert auf eine Quantisierung der Amplifikationsergebnisse im Sinne einer qPCR gelegt wird.In addition, a microfluidic analysis cartridge for analyzing a sample is presented, the analysis cartridge having at least one carrier backing layer with at least one backing layer opening and at least one membrane arranged along a surface of the backing layer and having at least one membrane opening. In addition, the analysis cartridge comprises at least one variant of the processing unit presented above, wherein the contact element of the processing unit is arranged or can be arranged in the carrier layer opening and additionally or alternatively in the membrane opening. The carrier layer, which can also be referred to as the “PC-seal transparent” layer, can have a carrier layer height of 375 μm, for example. A membrane with a membrane height of, for example, 100 μm can be arranged along a surface of the carrier layer, in which case the membrane can also be referred to as a “PC-seal black” layer. "Black" enables a laser welding process in this layer because the laser light can be absorbed there. "Transparent" allows laser light to pass through to the "black" layer of sweat, since it is not absorbed in the transparent layer and thus reaches the "black" layer. In this case, the carrier layer opening and the membrane opening can overlap one another, so that overall there can be a through-opening through the analysis cartridge. The processing unit can be inserted into this through-opening formed from the carrier layer opening and the membrane opening, with the reaction layer of the processing unit being able to rest on a membrane surface, while the contact element can lead through the membrane opening and the subsequent carrier layer opening. Since the processing unit, which can also be referred to as a microarray chip, can thus be guided through the analysis cartridge instead of sitting on a plastic layer, thermal cycling of the microarray chip by heating and cooling from the outside is advantageously possible, even if, for example, the The plastic polycarbonate chosen for the analysis cartridge has a comparatively poor thermal conductivity. For example, heating and cooling can take place via a heating or cooling finger of a laboratory device with a predetermined cycle time, thus advantageously enabling qPCR reactions to be carried out in the cavities of the processing unit, for example. Rapid temperature cycling can be made possible through the openings in the plastic layers of the analysis cartridge between the processing unit and the outside world, for example the heating or cooling fingers in an analysis device. This has the advantage that the analysis cartridge presented here with the processing unit can be used both for isothermal amplification reactions, e.g. in the manner of an rITA reaction, in which there is no need for temperature cycling, and for temperature-controlled reactions, such as qPCR reactions . Advantageously, the area of use of the analysis cartridge presented here can be expanded as a result, in particular when great importance is attached to quantization of the amplification results in the sense of a qPCR.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Analysekartusche mindestens eine Aufnahmeschicht mit zumindest einer Aufnahmeschichtöffnung umfassen, wobei die Membran zwischen der Aufnahmeschicht und der Trägerschicht angeordnet sein kann und wobei die Reaktionslage in der Aufnahmeschichtöffnung angeordnet oder anordenbar sein kann, insbesondere wobei die Aufnahmeschichtöffnung mit einem größeren Durchmesser ausgeformt sein kann als die Trägerschichtöffnung und zusätzlich oder alternativ als die Membranöffnung. Die Aufnahmeschicht, die auch als PL-Layer bezeichnet werden kann, kann beispielsweise eine Aufnahmeschichthöhe von 1,7 mm aufweisen und zumindest in einem Teilbereich über die Membran mit der Trägerschicht verschweißt sein. Die Aufnahmeschicht kann zum Beispiel verschiedene Fluidkanäle und zusätzlich oder alternativ Fluidkammern aufweisen, durch die vorteilhafterweise beispielsweise eine Probenflüssigkeit zu der Prozessierungseinheit hin geleitet werden können. Ein Durchmesser der Aufnahmeschichtöffnung kann dabei mindestens einem Durchmesser der Reaktionslage der Prozessierungseinheit entsprechen oder größer als dieser ausgeformt sein, um vorteilhafterweise ein Einsetzen der Prozessierungseinheit in die Analysekartusche zu optimieren.According to one embodiment, the analysis cartridge can comprise at least one absorption layer with at least one absorption layer opening, in which case the membrane can be arranged between the absorption layer and the carrier layer and the reaction layer can be arranged or can be arranged in the absorption layer opening, in particular the absorption layer opening being formed with a larger diameter can be used as the backing layer opening and additionally or alternatively as the membrane opening. The receiving layer, which can also be referred to as a PL layer, can have a receiving layer height of 1.7 mm, for example, and can be welded to the carrier layer via the membrane at least in a partial area. The receiving layer can have, for example, various fluid channels and additionally or alternatively fluid chambers, through which, for example, a sample liquid can advantageously be conducted to the processing unit. A diameter of the receiving layer opening can correspond to at least one diameter of the reaction layer of the processing unit or be formed larger than this in order to advantageously optimize insertion of the processing unit into the analysis cartridge.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann eine Auflagefläche der Reaktionslage mit der Membran mittels eines Klebstoffes verbunden oder verbindbar sein. Die Auflagefläche kann zum Beispiel einer von der Reaktionslage abgedeckten Fläche der Membran entsprechen. Entsprechend können die Prozessierungseinheit und die Membran mittels des Klebstoffes fest miteinander verbunden werden, wodurch vorteilhafterweise ein sicheres Positionieren der Prozessierungseinheit in der Analysekartusche erreicht werden kann. Die Aushärtung des Klebstoffes kann beispielsweise durch UV-Einstrahlung von einer der Reaktionslage gegenüberliegend angeordneten Seite der Membran erfolgen. Als ein mittels UV-Strahlung aushärtbarer Klebstoff kann zum Beispiel ein Acrylklebstoff verwendet werden, der gleichzeitig auch abdichtende Eigenschaften besitzen kann. Beispielsweise kann für einen entsprechenden UV-Aushärteprozess die Transmission T% der Membran die für die Aushärtung aufgebrachte UV-Strahlendosis um einen Faktor 1/T% skaliert werden. Das heißt, wenn eine bestimmte UV-Dosis D, bei der es sich um das Produkt aus Strahlungsleistung und Einstrahlungsdauer für das Aushärten des Klebstoffs handeln kann, benötigt wird, so kann die tatsächlich eingesetzte UV-Dosis D' = D/T% betragen. Dieser Faktor, der sowohl durch eine höhere Leistung als auch durch eine höhere Einstrahlungsdauer oder einer Kombination aus beiden realisierbar sein kann, kann in einer günstigen Auslegung zwischen e = 2.718 bis 10, beispielsweise 5 betragen. Darüber hinaus kann bei dem Vorgehen des Verklebens unter Verwendung von UV-Strahlung auch noch zusätzlich von UV-Streulicht profitiert werden, das ausgehend von der umlaufenden Außenkante bzw. von möglichen Perforationsöffnungen in der Trägerschicht und der Membran lateral in die Klebstoffschicht zwischen der Unterseite der Prozessierungseinheit und der Membran-Oberseite hinein reflektiert werden kann und zusätzlich zu einer eventuell durch den Layer transmittierten UV-Intensität zu deren Aushärtung beitragen kann. Hierbei kann weiter der Umstand unterstützen, dass die Mikroarraychipunterseite für UV-Strahlung dank der zuvor beschriebenen Ätzstoppschicht hochreflektierend sein kann und somit den größten Teil der auf die Silizium- bzw. Siliziumoxidfläche auftreffende UV-Strahlung in die Klebstoffschicht zurückreflektiert werden kann. Die laterale Ausleuchtung des Klebespalts ausgehend von der umlaufenden Außenkante bzw. von den Perforationsöffnungen kann durch eine entsprechend groß gewählte Divergenz oder auch Konvergenz der UV-Einstrahlung zusätzlich gefördert werden. Die primär UV-ausgehärteten Klebstoffbereiche können bereits instantan eine hohe Festigkeit der Verbindung des Mikroarraychips zur Membran herstellen. Darüber hinaus kann von diesen Bereichen ausgehend ein langsameres Durchpolymerisieren der Klebstoffschicht über der Zeit erfolgen, d.h. die Polymerisation kann von den mittels UV-Einstrahlung erzeugten sogenannten Seeds ausgehend lateral weiter voranschreiten, so dass nach einer gewissen Zeit der gesamte Klebespalt ausgehärtet sein kann. Alternativ kann ein UV-härtbarer Klebstoff auch vor dem Einsetzen der Prozessierungseinheit durch UV-Einstrahlung von der Oberseite vorausgehärtet werden bzw. es kann eine Polymerisations-Kettenreaktion bereits induziert werden, die nach dem Einsetzen des Mikroarraychips und nach erstmaliger Initialisierung rasch weiter fortschreiten kann.According to a further embodiment, a bearing surface of the reaction layer can be connected or can be connected to the membrane by means of an adhesive. The bearing surface can, for example, correspond to a surface of the membrane covered by the reaction layer. Accordingly, the processing unit and the membrane can be firmly connected to one another by means of the adhesive, as a result of which a secure positioning of the processing unit in the analysis cartridge can advantageously be achieved. The adhesive can be cured, for example, by UV radiation from a side of the membrane that is opposite the reaction layer. As an adhesive that can be cured by UV radiation, for example, an acrylic adhesive can be used, which can also have sealing properties at the same time. For example, for a corresponding UV curing process, the transmission T% of the membrane can be scaled by a factor of 1/T% for the UV radiation dose applied for curing. That is, when a specific UV dose D, which can be the product of radiation power and exposure time, is needed to cure the adhesive then the UV dose actually used can be D'=D/T%. This factor, which can be realized both by a higher power and by a longer irradiation period or a combination of both, can be between e=2.718 to 10, for example 5, in a favorable design. In addition, when gluing using UV radiation, you can also benefit from UV scattered light, which, starting from the peripheral outer edge or from possible perforation openings in the carrier layer and the membrane, laterally penetrates into the adhesive layer between the underside of the processing unit and the top side of the membrane can be reflected into it and, in addition to any UV intensity transmitted through the layer, can contribute to its hardening. The fact that the underside of the microarray chip can be highly reflective for UV radiation thanks to the above-described etch stop layer can also help here, and thus most of the UV radiation striking the silicon or silicon oxide surface can be reflected back into the adhesive layer. The lateral illumination of the adhesive gap, starting from the peripheral outer edge or from the perforation openings, can be additionally promoted by selecting a correspondingly large divergence or convergence of the UV radiation. The adhesive areas, which are primarily UV-cured, can immediately create a high strength connection between the microarray chip and the membrane. In addition, starting from these areas, the adhesive layer can polymerize more slowly over time, ie the polymerization can progress laterally starting from the so-called seeds produced by UV radiation, so that after a certain time the entire adhesive gap can be cured. Alternatively, a UV-curable adhesive can also be pre-cured by UV radiation from the top before inserting the processing unit, or a polymerization chain reaction can already be induced, which can continue to progress rapidly after the microarray chip has been inserted and initialized for the first time.
Zudem kann die Trägerschicht mindestens eine Trägerschichtperforationsöffnung aufweisen, die größer sein kann als eine an der Membran angeordnete Membranperforationsöffnung. Beispielsweise kann die Trägerschicht in einem von der Auflagefläche der Reaktionslage abgedeckten Bereich eine oder mehrere Trägerschichtperforationsöffnungen aufweisen, die einen größeren Durchmesser aufweisen können als entsprechend in der Membran angeordnete Membranperforationsöffnung. Mit anderen Worten können die Trägerschichtperforationsöffnung stets kleinere Membranperforationsöffnungen umfassen. Durch die Öffnungen kann vorteilhafterweise ein Aushärten eines Klebstoffes, beispielsweise mittels UV-Strahlung, zwischen der Prozessierungseinheit und der Membran verbessert werden. Durch die Größenverhältnisse der Membranperforationsöffnungen und der Trägerschichtperforationsöffnung kann dabei erreicht werden, dass überstehender Kleberstoff nur in die Membranperforationsöffnungen eindringen kann, während die Trägerschicht davon unberührt bleiben kann. Das hat den Vorteil, dass der Übergang von der Membran zur Trägerschicht frei von Klebstoff bleiben kann, beziehungsweise keine unerwünschte Verklebung stattfinden kann. Auf diese Weise können Klebeprozesse verbessert beziehungsweise manche Klebevarianten erst ermöglicht werden.In addition, the carrier layer can have at least one carrier layer perforation opening, which can be larger than a membrane perforation opening arranged on the membrane. For example, the carrier layer can have one or more carrier layer perforation openings in an area covered by the bearing surface of the reaction layer, which can have a larger diameter than the membrane perforation opening correspondingly arranged in the membrane. In other words, the carrier layer perforation openings can always comprise smaller membrane perforation openings. Curing of an adhesive, for example by means of UV radiation, between the processing unit and the membrane can advantageously be improved through the openings. Due to the size ratios of the membrane perforation openings and the carrier layer perforation opening, it can be achieved that protruding adhesive can only penetrate into the membrane perforation openings, while the carrier layer can remain unaffected. This has the advantage that the transition from the membrane to the carrier layer can remain free of adhesive, or that no undesired adhesion can take place. In this way, bonding processes can be improved or some bonding variants made possible in the first place.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Membran mindestens in einem Teilbereich lösbar mit der Trägerschicht verbunden sein. Der Teilbereich kann zum Beispiel der Auflagefläche der Reaktionslage oder auch dem gesamten Bereich der Aufnahmeschichtöffnung entsprechen. Somit kann die Membran beispielsweise im Bereich der Aufnahmeschichtöffnung durch entsprechende Krafteinwirkung federnd von der Trägerschicht abgehoben und wieder aufgesetzt werden, während außerhalb der Aufnahmeschichtöffnung die Aufnahmeschicht, die Membran und die Trägerschicht beispielsweise mittels Verschweißens fest miteinander verbunden sein können. Der lösbare Teilbereich der Membran kann dementsprechend als ein elastisches, federndes Element in der Analysekartusche fungieren. Bei eingesetzter und über die Auflagefläche mit der Membran verbundener Prozessierungseinheit können mittels der so gegebenen Elastizität vorteilhafterweise Höhenunterschiede zwischen dem Kontaktelement und der Trägerschicht kombiniert mit der entlang der Trägerschicht angeordneten Membran ausgeglichen werden. Beispielsweise kann das Kontaktelement mit einer Kontaktelementhöhe von 500 µm ausgeformt sein, während die Trägerschicht zum Beispiel eine Trägerschichthöhe von 375 µm und die Membran eine Membranhöhe von 100 µm aufweisen kann. Bei eingesetzter Prozessierungseinheit kann nach diesem Beispiel der Höhenunterschied von der Kontaktelementhöhe zur Trägerschichthöhe und Membranhöhe 25 µm betragen, wobei zum Beispiel durch einen zwischen der Reaktionslage und der Membran aufgebrachten Klebstoff bis zu 10 µm zu der Trägerschichthöhe und der Membranhöhe hinzugerechnet werden können. Dementsprechend kann der Höhenunterschied beispielsweise noch 15 µm betragen. Da die Prozessierungseinheit auf dem lösbaren und dadurch elastisch federnden Teilbereich der Membran aufgeklebt ist, kann das Kontaktelement vorteilhafterweise auf jede beliebige Unterlage drücken, zum Beispiel auf Flächen in der Fertigungslinie, Tischplatten, Unterlagen usw., ohne Schaden zu nehmen. Außerdem hat diese Ausführungsform den Vorteil, dass eine sehr gute thermische Anbindung der Prozessierungseinheit an einen Heiz- oder Kühlfinger bei Einsatz der Analysekartusche in einem Analysegerät ermöglicht wird.According to a further embodiment, the membrane can be detachably connected to the carrier layer at least in a partial area. The partial area can correspond, for example, to the contact surface of the reaction layer or also to the entire area of the receiving layer opening. Thus, for example, the membrane can be lifted off the carrier layer in a resilient manner in the area of the receiving layer opening by applying a corresponding force and placed back on, while outside the receiving layer opening the receiving layer, the membrane and the carrier layer can be firmly connected to one another, for example by welding. Accordingly, the detachable portion of the membrane can function as an elastic, resilient element in the analysis cartridge. When the processing unit is inserted and connected to the membrane via the contact surface, height differences between the contact element and the carrier layer combined with the membrane arranged along the carrier layer can advantageously be compensated for by means of the elasticity thus provided. For example, the contact element can be formed with a contact element height of 500 μm, while the carrier layer can have a carrier layer height of 375 μm, for example, and the membrane can have a membrane height of 100 μm. According to this example, when the processing unit is used, the height difference between the height of the contact element and the height of the carrier layer and the height of the membrane can be 25 µm, whereby, for example, up to 10 µm can be added to the height of the carrier layer and the height of the membrane due to an adhesive applied between the reaction layer and the membrane. Accordingly, the difference in height can still be 15 μm, for example. Since the processing unit is glued to the detachable and thus elastically resilient portion of the membrane, the contact element can advantageously press onto any surface, for example surfaces in the production line, tabletops, documents, etc., without being damaged. In addition, this embodiment has the advantage that a very good thermal cal connection of the processing unit to a heating or cooling finger when using the analysis cartridge in an analysis device is made possible.
Zudem wird ein Verfahren zum Herstellen einer Variante der zuvor vorgestellten Prozessierungseinheit vorgestellt, wobei das Verfahren einen Schritt des Verbindens der Reaktionslage mit einer Kontaktelementlage und einen Schritt des Herstellens der Kavitäten in der Reaktionslage sowie des Herstellens zumindest eines Kontaktelements in der Kontaktelementlage umfasst, um die Prozessierungseinheit herzustellen.In addition, a method for producing a variant of the processing unit presented above is presented, the method comprising a step of connecting the reaction layer to a contact element layer and a step of producing the cavities in the reaction layer and of producing at least one contact element in the contact element layer in order to form the processing unit to manufacture.
Zudem wird ein Verfahren zum Herstellen einer Variante der zuvor vorgestellten Analysekartusche vorgestellt, wobei das Verfahren einen Schritt des Bereitstellens der Trägerschicht mit der Trägerschichtöffnung und des Bereitstellens der Membran mit der Membranöffnung umfasst und einen Schritt des Einsetzens der Prozessierungseinheit in die Trägerschichtöffnung und zusätzlich oder alternativ die Membranöffnung um eine mikrofluidische Analysekartusche herzustellen. Dabei kann der Schritt des Einsetzens der Prozessierungseinheit beispielsweise unter Verwendung eines Klebstoffes erfolgen.In addition, a method for producing a variant of the analysis cartridge presented above is presented, the method comprising a step of providing the carrier layer with the carrier layer opening and providing the membrane with the membrane opening and a step of inserting the processing unit into the carrier layer opening and additionally or alternatively the Membrane opening to create a microfluidic analysis cartridge. In this case, the step of inserting the processing unit can be carried out using an adhesive, for example.
Diese Verfahren können beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.These methods can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.The approach presented here also creates a device that is designed to carry out, control or implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices. The object on which the invention is based can also be achieved quickly and efficiently by this embodiment variant of the invention in the form of a device.
Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.For this purpose, the device can have at least one computing unit for processing signals or data, at least one memory unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading in sensor signals from the sensor or for outputting data or control signals to the Have actuator and / or at least one communication interface for reading or outputting data that are embedded in a communication protocol. The arithmetic unit can be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, with the memory unit being able to be a flash memory, an EEPROM or a magnetic memory unit. The communication interface can be designed to read in or output data wirelessly and/or by wire, wherein a communication interface that can read in or output wire-bound data can, for example, read this data electrically or optically from a corresponding data transmission line or can output it to a corresponding data transmission line.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.In the present case, a device can be understood to mean an electrical device that processes sensor signals and, depending thereon, outputs control and/or data signals. The device can have an interface that can be configured as hardware and/or software. In the case of a hardware design, the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the device. However, it is also possible for the interfaces to be separate integrated circuits or to consist at least partially of discrete components. In the case of a software design, the interfaces can be software modules which are present, for example, on a microcontroller alongside other software modules.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.A computer program product or computer program with program code, which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and/or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above, is also advantageous used, especially when the program product or program is run on a computer or device.
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
-
1 einen schematischen Teilquerschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Analysekartusche mit eingesetzter Prozessierungseinheit; -
2 einen schematischen Teilquerschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Analysekartusche; -
3 einen schematischen Teilquerschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Analysekartusche; -
4 einen schematischen Teilquerschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Prozessierungseinheit während eines Herstellungsprozesses; -
5 einen schematischen Teilquerschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Prozessierungseinheit während eines Herstellungsprozesses; -
6 einen schematischen Teilquerschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Prozessierungseinheit während eines Herstellungsprozesses; -
7 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen einer Prozessierungseinheit; -
8 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen einer Analysekartusche; und -
9 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Herstellen einer Prozessierungseinheit.
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1 a schematic partial cross section of an embodiment of an analysis cartridge with inserted processing unit; -
2 a schematic partial cross section of an embodiment of an analysis cartridge; -
3 a schematic partial cross section of an embodiment of an analysis cartridge; -
4 a schematic partial cross section of an embodiment of a processing unit during a manufacturing process; -
5 a schematic partial cross section of an embodiment of a processing unit during a manufacturing process; -
6 a schematic partial cross section of an embodiment of a processing unit during a manufacturing process; -
7 a flowchart of an embodiment of a method for producing a processing unit; -
8th a flowchart of an embodiment of a method for producing an analysis cartridge; and -
9 a block diagram of an embodiment of a device for producing a processing unit.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of favorable exemplary embodiments of the present invention, the same or similar reference symbols are used for the elements which are shown in the various figures and have a similar effect, with a repeated description of these elements being dispensed with.
In der vorliegenden Darstellung ist die Prozessierungseinheit 105 innerhalb der Analysekartusche 100 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Analysekartusche 100 eine Trägerschicht 150 mit einer Trägerschichthöhe 155 von lediglich beispielhaft 375 µm, wobei die Trägerschicht 150 über eine entlang einer Oberfläche 157 angeordnete Membran 160 mit einer Membranhöhe 165 von lediglich beispielhaft 100 µm mit einer Aufnahmeschicht 170 verbunden ist. Die Aufnahmeschicht 170, die auch als PL Layer bezeichnet werden kann, weist eine Aufnahmeschichthöhe 175 von lediglich beispielhaft 1,7 mm auf. Die Trägerschicht 150, die auch als „PC seal transparent“ bezeichnet werden kann, umfasst eine Trägerschichtöffnung 180, die unmittelbar an einer Membranöffnung 183 angeordnet ist, wobei die Membranöffnung 183 mit einem kleineren Querschnitt ausgeformt ist als die Trägerschichtöffnung 180, sodass die Membran 160 die Trägerschicht 150 in die Trägerschichtöffnung 180 hinein leicht überlappt. Dabei sind sowohl die Trägerschichtöffnung 180 als auch die Membranöffnung 183 mit einem kleineren Durchmesser ausgeformt als die Aufnahmeschichtöffnung 186 der Aufnahmeschicht 170.In the present representation, the
Das Kontaktelement 120 der Prozessierungseinheit 105 ist in diesem Ausführungsbeispiel annähernd zentral in der Trägerschichtöffnung 180 sowie in der Membranöffnung 183 angeordnet. Dabei ist die Reaktionslage 110 lediglich beispielhaft an einer den Kavitäten 115 gegenüberliegenden Auflagefläche 187 mittels eines Klebstoffes 190 fest mit der Membran 160 verbunden. Der Klebstoff 190, der auch als Kleber bezeichnet werden kann, ist in diesem Ausführungsbeispiel flächig über den entsprechenden für die Verklebung vorgesehenen Bereich aufgebracht. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Klebstoff beispielsweise in Form einer geschlossenen Klebefuge um die Membranöffnung herum bzw. direkt auf die Kante der Aussparung um die Öffnung herum dispensierbar sein.In this exemplary embodiment, the
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Prozessierungseinheit 105 lediglich beispielhaft von einem in dieser Figur nicht dargestellten Greifer in die Analysekartusche 100 einsetzbar und der Klebstoff 190 ist nachfolgend aushärtbar ausgebildet. Lediglich beispielhaft erfolgt die Aushärtung durch UV-Einstrahlung von der Unterseite. Entsprechend ist der in diesem Ausführungsbeispiel verwendete Klebstoff 190 ein UV-aushärtbarer Acrylklebstoff, der gleichzeitig auch abdichtende Eigenschaften besitzt. Lediglich beispielhaft ist für den UV-Aushärteprozess die Transmission T% der Membran 160 berücksichtigt, indem die für die Aushärtung aufgebrachte UV-Strahlendosis um einen Faktor 1/T% skaliert ist. D. h. bei einer bestimmten UV-Dosis D, das ist das Produkt aus Strahlungsleistung und Einstrahlungsdauer, die für das Aushärten des Klebstoffs benötigt wird, beträgt die eingesetzte UV-Dosis D' = D/T%. Dieser Faktor, der sowohl durch eine höhere Leistung als auch durch eine höhere Einstrahlungsdauer oder einer Kombination aus beiden realisierbar ist, beträgt lediglich beispielhaft 5. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann dieser Faktor zwischen e = 2.718 bis 10 betragen.In this exemplary embodiment, the
In diesem Ausführungsbeispiel greift der Klebstoff 190 in einen umlaufenden Klebespalt 191 zwischen der Außenkante der Membran 160 und dem Kontaktelement 120. Zudem weist die Membran 160 in diesem Ausführungsbeispiel Membranperforationsöffnungen 193 auf, die an entsprechenden Trägerschichtperforationsöffnungen 195 angeordnet sind, wobei die Membranperforationsöffnungen 193 mit einem kleineren Durchmesser ausgeformt sind als die Trägerschichtperforationsöffnungen 195. Der Klebstoff 190 greift daher zusätzlich zu dem Klebespalt 191 in die Membranperforationsöffnungen 193 ein, was eine besonders hohe Festigkeit der Verklebung mit dem Mikroarraychip ermöglicht. Durch die Dimensionierung der Membranperforationsöffnungen 193 mit kleineren Durchmessern im Vergleich zu den größere Durchmessern der Trägerschichtperforationsöffnungen 195 bzw. durch eine entsprechende Beabstandung der Kanten beider Layer zueinander ist ein unerwünschtes Verkleben der Membran 160 mit der Trägerschicht 150 aufgrund überstehendem Klebstoff 190 verhindert. Die Membranperforationsöffnungen 193 und die Trägerschichtperforationsöffnungen 195 ermöglichen zudem eine vorteilhafte Konzentration der UV-Einstrahlung auf die Perforationsöffnungen zusätzlich zu dem Klebespalt 191, wodurch ein Erhöhen der UV-Intensität erfolgt. Bei einem Aufsetzen und Andrücken des Mikroarraychips auf die Membran 160 mit aufdispensiertem Klebstoff 190, wird der Klebstoff 190 zwangsläufig in diesen umlaufenden Spalt und in die Perforationsöffnungen hineingedrückt, wohinein eine ungehinderte bzw. ungeschwächte UV-Einstrahlung erfolgt, so dass dort in wenigen Sekunden das Maximum der Verbindungsstärke der Klebung erreichbar ist.In this exemplary embodiment, the adhesive 190 engages in a circumferential
Die Membran 160 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel nahe der Membranöffnung 183 angeordnete Membranperforationsöffnungen 193, die unmittelbar an Trägerschichtperforationsöffnungen 195 angeordnet sind. In einem anderen Ausführungsbeispiel können die Membran sowie die Trägerschicht durchgängig, das heißt ohne Perforationsöffnungen, ausgeformt sein. Dabei ist in diesem Ausführungsbeispiel der innerhalb der Aufnahmeschichtöffnung 186 angeordnete Teilbereich 200 der Membran 160 lösbar mit der Trägerschicht 150 verbunden, während ein zwischen der Trägerschicht 150 und der Aufnahmeschicht 170 angeordneter anderer Teilbereich 205 der Membran 160 fest mit der Trägerschicht 150 und der Aufnahmeschicht 170 verschweißt ist.In this exemplary embodiment, the
Der Aufbau der Analysekartusche 100 ist mittels Maskenlaserschweißen umsetzbar, wobei im Bereich des Überlapps der drei Layer, das heißt der Trägerschicht 150, die Membran 160 und die Aufnahmeschicht 170, miteinander verschweißbar sind. Für einen Laserdurchschweißprozess mit dem Maskenlaserschweißen von einer Seite ist eine Transparenz der Membran 160 von 1/e = 1/2.718 = 0.368 optimal, d. h. ein Anteil 2/e = 2/2.718 = 0.632 der eingestrahlten Laserleistung ist über die Dicke des Layers hinweg absorbierbar und schmilzt diesen gleichmäßig auf für eine optimale Verschweißung an beiden Grenzflächen. In anderen Ausführungsbeispielen können die Werte für die Transmission der Membran im Bereich T% = 10-40%, beispielsweise T% = 20% gewählt werden.The structure of the
Mit anderen Worten können die vorangegangenen Figuren wie folgt zusammengefasst werden. Es wird eine elastische Verbindung eines modifizierten Mikroarraychips in einer Lab-on-Chip-Kartusche bereitgestellt. Der Mikroarraychip ist besonders vorteilhaft aus zwei gebondeten Waferebenen mit einer vergrabenen Ätzstoppschicht aufgebaut, von denen eine obere Waferebene die sogenannten Mikroarrayzellen trägt und aus einer unteren Waferebene sogenannte Siliziumbumps mit exakt definierter Höhe herausgeätzt wurden. Desweiteren ist hierzu ein modifizierter Kartuschenaufbau vorgesehen mit Durchgangsöffnungen und gegebenenfalls zusätzlichen Perforationsöffnungen in einem sogenannten „PC-seal schwarz“- und einem „PCseal transparent“-Layer, wobei der „PC-seal schwarz“-Layer eine elastischfedernde Verbindungsstruktur zum Einkleben des Mikroarraychips bereitstellt. Für das Einkleben mittels UV-härtbarer Klebstoffe weist der „PC-seal schwarz“-Layer eine ausreichende Resttransparenz T% für das aushärtende UV-Licht auf, z. B. T% = 1/e für eine optimale Durchstrahlschweißung von nur einer Seite, und/oder die UV-Einstrahlung für den Klebeprozess wird auf den Klebespalt zwischen Mikroarraybump und Aussparungskante des „PC-Seal schwarz“-Layers sowie auf Perforationsöffnungen im „PC seal schwarz“-Layer bzw. im „PC seal schwarz“- und im „PC seal transparent“-Layer fokussiert. Durch geeignete Dimensionierung wird erreicht, dass der Mikroarraychip elastisch federnd in den Lab-on-Chip-Aufbau eingeklebt bzw. darin integriert ist und die Unterseite in Form des Silizium-Bumps nachfolgend zerstörungsfrei auf jeder beliebigen Unterlage aufgelegt werden kann, insbesondere auf Heiz- bzw. Kühlfingern eines Analysegerätes während eines späteren diagnostischen Workflows zur Sicherung eines sehr guten thermischen Kontakts. Damit wird ein schnelles thermisches Zyklieren ermöglicht und somit die Durchführung von qPCR-Reaktionen in den Arrayzellen des Mikroarraychips in den Kartuschen möglich gemacht.In other words, the previous figures can be summarized as follows. An elastic connection of a modified microarray chip in a lab-on-chip cartridge is provided. The microarray chip is particularly advantageously constructed from two bonded wafer levels with a buried etch stop layer, of which an upper wafer level carries the so-called microarray cells and so-called silicon bumps with a precisely defined height were etched out of a lower wafer level. Furthermore, a modified cartridge structure is provided for this purpose with through openings and, if necessary, additional perforation openings in a so-called “PC-seal black” and a “PCseal transparent” layer, with the “PC-seal black” layer providing an elastically resilient connection structure for gluing in the microarray chip . The "PC-seal black" layer has sufficient residual transparency T% for the curing UV light for gluing in using UV-curable adhesives, e.g. B. T% = 1/e for optimal transmission welding from only one side, and/or the UV radiation for the bonding process is applied to the adhesive gap between the microarray bump and the recess edge of the "PC-Seal black" layer and to the perforation openings in the "PC seal black” layer or in the “PC seal black” and “PC seal transparent” layers. Appropriate dimensioning ensures that the microarray chip is glued into the lab-on-chip structure in an elastically resilient manner or is integrated therein and the underside in the form of the silicon bump can then be placed non-destructively on any base, in particular on heating or .Cold fingers of an analyzer during a later diagnostic workflow to ensure a very good thermal contact. This enables rapid thermal cycling and thus makes it possible to carry out qPCR reactions in the array cells of the microarray chip in the cartridges.
Ferner kann auch unter Verwendung der hergestellten Prozessierungseinheit eine Analysekartusche hergestellt werden. Hierzu werden beispielsweise eine Trägerschicht mit der Trägerschichtöffnung und eine Membran mit der Membranöffnung bereitgestellt und in einem nachfolgenden Schritt die Prozessierungseinheit in die Trägerschichtöffnung und/oder die Membranöffnung eingesetzt, um eine mikrofluidische Analysekartusche herzustellen. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt der Schritt des Einsetzens der Prozessierungseinheit unter Verwendung eines Klebstoffes.Furthermore, an analysis cartridge can also be manufactured using the manufactured processing unit. For this purpose, for example, a carrier layer with the carrier layer opening and a membrane with the membrane opening are provided and in a subsequent step the processing unit is inserted into the carrier layer opening and/or the membrane opening in order to produce a microfluidic analysis cartridge. In this exemplary embodiment, the step of inserting the processing unit takes place using an adhesive.
In einer alternativen Ausführungsform werden nach dem Einbau der Prozessierungseinheit, die auch als Si-Mikroarraychip bezeichnet werden kann, in das Submodul der Analysekartusche im gewöhnlichen Fertigungsfluss des Kartuschenherstellprozesses die oberen Ebenen TPU und FL sowie die Reagenziencontainer und PCR-bead(s) hinzugefügt und ebenfalls per Maskenlaserschweißen angeschweißt. Im Ergebnis weist die Lab-on-Chip-Kartusche somit ein elastisch federndes Interface zwischen dem Silizium des Mikroarraychips mit seinen exzellenten Wärmeleiteigenschaften und einem Heizfinger eines Analysegeräts auf, so dass ein schnelles thermisches Zyklieren z. B. für die Durchführung von qPCR-Reaktionen in den Mikroarrayzellen des Mikroarraychips ermöglicht wird. Dabei können auch andere Dimensionierungen der Waferdicken vorgesehen werden, insbesondere um die Höhe und damit die Größe des Überstandes der Siliziumbumps geeignet zu modifizieren. Die vorangegangenen Ausführungsbeispiele mit den genannten Abmessungen sind lediglich beispielhaft zu verstehen und dienen nur der Erläuterung der Funktionen an einem Zahlenbeispiel. Alternativ ist auch möglich auf ein gebondetes Waferpaar mit einer Zwischenoxidschicht zu verzichten und stattdessen von einem dicken monolithischen Wafer auszugehen, der entsprechend beidseitig strukturiert wird. Da letztere Variante keine Ätzstoppschicht beinhaltet, stellt sie als zeitkontrollierte Prozessierung sehr hohe Anforderungen an die Genauigkeit und Kontrolle der Ätzrateneinstellung und die Homogenität der Ätzung über die Waferfläche.In an alternative embodiment, after the installation of the processing unit, which can also be referred to as a Si microarray chip, in the submodule of the analysis cartridge in the usual production flow of the cartridge manufacturing process, the upper levels TPU and FL as well as the reagent containers and PCR bead(s) are added and also welded on by mask laser welding. As a result, the lab-on-chip cartridge has an elastically resilient interface between the silicon of the microarray chip with its excellent thermal conductivity properties and a heating finger of an analysis device, so that rapid thermal cycling, e.g. B. is made possible for the implementation of qPCR reactions in the microarray cells of the microarray chip. In this case, other dimensioning of the wafer thicknesses can also be provided, in particular in order to suitably modify the height and thus the size of the projection of the silicon bumps. The preceding exemplary embodiments with the dimensions mentioned are only to be understood as examples and only serve to explain the Functions with a numerical example. Alternatively, it is also possible to dispense with a bonded pair of wafers with an intermediate oxide layer and instead use a thick monolithic wafer that is correspondingly structured on both sides. Since the latter variant does not contain an etch stop layer, as time-controlled processing it places very high demands on the accuracy and control of the etch rate setting and the homogeneity of the etch over the wafer surface.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an embodiment includes an "and/or" link between a first feature and a second feature, this should be read in such a way that the embodiment according to one embodiment includes both the first feature and the second feature and according to a further embodiment either only that having the first feature or only the second feature.
Claims (15)
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---|---|---|---|---|
DE102006030378A1 (en) | 2006-06-27 | 2008-01-03 | Jenoptik Instruments Gmbh | Tempering unit for controlling temperature distribution in reactor chambers of assay-processor-cartridge, comprises tempering stamp equipped with heating element, stamping surface for execution of the temperature exchange |
US20080032347A1 (en) | 2006-07-14 | 2008-02-07 | Roche Molecular Systems, Inc. | Temperature sensor element for monitoring heating and cooling |
US20130078610A1 (en) | 2011-03-24 | 2013-03-28 | Fluidigm Corporation | Method and system for thermal cycling of microfluidic samples |
US20150321195A1 (en) | 2008-12-16 | 2015-11-12 | California Institute Of Technology | Temperature control devices and methods |
US20160263577A1 (en) | 2013-09-18 | 2016-09-15 | California Institute Of Technology | System and method for movement and timing control |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5459300A (en) * | 1993-03-03 | 1995-10-17 | Kasman; David H. | Microplate heater for providing uniform heating regardless of the geometry of the microplates |
US8900854B2 (en) * | 2009-03-31 | 2014-12-02 | Kanagawa Academy Of Science And Technology | Liquid reflux high-speed gene amplification device |
GB201005704D0 (en) * | 2010-04-06 | 2010-05-19 | It Is Internat Ltd | Improvements in systems for chemical and/or biochemical reactions |
DE102018210069A1 (en) * | 2018-06-21 | 2019-12-24 | Robert Bosch Gmbh | Microfluidic device, process for its manufacture and use |
JP2023538042A (en) * | 2020-08-31 | 2023-09-06 | ラブサイト インコーポレイテッド | Heat adapter for automated heat cycling |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006030378A1 (en) | 2006-06-27 | 2008-01-03 | Jenoptik Instruments Gmbh | Tempering unit for controlling temperature distribution in reactor chambers of assay-processor-cartridge, comprises tempering stamp equipped with heating element, stamping surface for execution of the temperature exchange |
US20080032347A1 (en) | 2006-07-14 | 2008-02-07 | Roche Molecular Systems, Inc. | Temperature sensor element for monitoring heating and cooling |
US20150321195A1 (en) | 2008-12-16 | 2015-11-12 | California Institute Of Technology | Temperature control devices and methods |
US20130078610A1 (en) | 2011-03-24 | 2013-03-28 | Fluidigm Corporation | Method and system for thermal cycling of microfluidic samples |
US20160263577A1 (en) | 2013-09-18 | 2016-09-15 | California Institute Of Technology | System and method for movement and timing control |
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