EP3541516B1 - Device for receiving, dispensing, and moving liquids - Google Patents

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EP3541516B1
EP3541516B1 EP17808819.1A EP17808819A EP3541516B1 EP 3541516 B1 EP3541516 B1 EP 3541516B1 EP 17808819 A EP17808819 A EP 17808819A EP 3541516 B1 EP3541516 B1 EP 3541516B1
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EP
European Patent Office
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chamber
liquid
fluidic
channel
microfluidic system
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EP3541516A1 (en
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Christian Moche
Richard Klemm
Claudia Gärtner
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Microfluidic Chipshop GmbH
Original Assignee
Microfluidic Chipshop GmbH
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    • B01L3/52Containers specially adapted for storing or dispensing a reagent

Definitions

  • the invention relates to a device for receiving, dispensing, diluting or moving liquids and for adding liquid components, which can also be referred to as a microfluidic system.
  • the device can also be referred to as a chip.
  • the external pumps for manipulating lab-on-a-chip systems require a fluidic interface, which requires additional components and which, like all fluidic interfaces, involves the risk of leakage.
  • Syringe pumps integrated directly into fluidic systems avoid a fluidic interface to the outside, but require another element, the plunger, to move liquids.
  • Diaphragm valves offer the advantage that they do not require a fluidic interface or additional components and only require a preformed recess and a movable cover for actuation. These are designed in such a way that they can be operated both pneumatically and mechanically. These diaphragm valves are usually operated using a corresponding control gear.
  • handling usually takes place via external pumps and requires a device to control the system.
  • WO 2015/084458 A2 discloses a reagent dispensing device comprising: a first substrate having a first surface, the first substrate including one or more first chambers disposed within the first substrate; a first resistor unit disposed adjacent the surface of the first substrate and fluidly connected to at least one of the one or more first chambers, the first resistor unit including a first reagent.
  • WO 2015/077412-A1 , WO 2010/091246 A2 , DE 10 2009 032744 A1 and WO 2007/057744 A2 disclose fluidic systems with chambers, channel systems and flexible regions.
  • the present invention combines all handling steps, including the pre-storage of reagents, on a component that can also be operated manually.
  • the object of the invention is to be able to take up, dispense, dilute, transport and/or mix liquids both manually, i.e. without additional aids, and with appropriate devices. This should preferably be possible in fluidic systems without an external pump or suction device, preferably also manually.
  • a special feature of the system is that liquids can be taken up and dispensed multiple times and that desired volumes of the liquid taken up or dispensed can be precisely controlled.
  • a fluidic system comprising a structured component with a chamber and a channel system, which are sealed in a fluid-tight manner by a component, the chamber being fluidically connected to the outside world via the channel system and a fluidic interface.
  • the device has a flexible or moveable area that can be moved into the chamber area or beyond a level of the chamber.
  • the level of the chamber is the upper limit of the chamber on the side to the chamber, i.e. the underside of the component closing the chamber. Due to the movement of the flexible area, liquids or gases can be taken up or released through the fluidic interface or moved in the fluidic system.
  • the movable area can be moved manually or with an appropriate operating device. One option is to push the flexible area in or move it up to different positions.
  • the fluidic system preferably has an interface for a liquid reagent reservoir.
  • the configuration of the component closing the structured component as a film is particularly advantageous, the film being the movable component at the same time due to its intrinsic flexibility.
  • the liquid taken up is diluted or the reagents are supplied by emptying a liquid reservoir which is connected to the structured component and which can be configured as a blister.
  • the liquid intake and liquid removal can be influenced by the external geometry of the fluidic interfaces.
  • the volume can be defined by the corresponding outlet geometry of the fluidic interface, and this volume definition can be further influenced by a surface modification of the fluidic interface.
  • a further fluidic system comprising a structured component with a chamber and a channel system which are sealed with a further component, the chamber being fluidically connected to the outside world via the channel system and a fluidic interface.
  • the flexible area is formed by the walls of the chamber.
  • pressing the chamber laterally also allows the liquid to move or the compression effect can be intensified by the flexible chamber walls.
  • a further fluidic system comprising a structured component or structured component and a further component which seals the chamber and channel system tightly and the chamber is connected to the outside world via the channel system and the fluidic interface.
  • the structured component is designed in such a way that the chamber floor is flexible and can be pressed in or expanded.
  • the base can be designed to be particularly flexible and production by means of two-component injection molding is possible, so that a flexible component can be injected together with another component.
  • the base material of the structured component can also be sufficiently flexible to ensure the functionality of the component. An assembly of the flexible area in the structured component is also possible.
  • the chamber can be connected to a fluidic interface via a further channel system, it being possible for one of the fluidic interfaces to be closed with a cap.
  • the closure with a cap also prevents liquid leakage at this point.
  • valves for example capillary stop valves, which act by changing the capillary diameter, allows defined volumes to be taken up.
  • a valve function is preferably created by local modification of the surface or the function of existing geometrically acting valves is further reinforced by a surface modification in the valve area.
  • the fluidic system includes a venting option for the chamber, which can be via an additional channel communicating with the outside world or a gas-permeable membrane, and this venting device can optionally be closed.
  • the fluidic system preferably contains an inlet channel that has a passive stop function, for example a capillary stop valve, a channel narrowing or a corresponding surface modification, and either via capillary action, which can be enhanced by surface modifications in the area to be filled, or by one brought about by the moving components Change in chamber volume absorbs a defined amount of liquid.
  • a passive stop function for example a capillary stop valve, a channel narrowing or a corresponding surface modification, and either via capillary action, which can be enhanced by surface modifications in the area to be filled, or by one brought about by the moving components Change in chamber volume absorbs a defined amount of liquid.
  • the fluidic system contains an additional reagent reservoir. This can be formed as a blister, for example.
  • Dry reagents are preferably introduced into the structured component, which can be absorbed by the fluids flowing through and mixed with them.
  • a reagent is preferably placed at a defined point, which colors the liquid flowing over and thus indicates that the position at which the reagent is placed has been reached, and thus indicates that a specific volume or a residence time has been reached.
  • a magnification function is preferably introduced into the structured component at a defined position, which takes place e.g. in the form of a lens integrated into the structured component, in order to be able to better track the reaching of certain positions in the channel system through the liquid and also to be able to read color reactions as indicator reactions better can.
  • Longer channel elements are also preferably introduced into the course of the fluid as flow limiters in order to enable controlled fluid intake and discharge.
  • the reagent reservoir is in the form of a blister.
  • the reagent reservoir preferably has a blister seat which has pointed elements which pierce the blister which is seated above and which is connected in a liquid-tight manner.
  • This embodiment has a flap which, via guide elements in the blister seat, allows the flap to be inserted in a defined manner and thus allows a defined volume dosage.
  • the volume dosing can also take place in several stages thanks to the special design of the guide elements.
  • the liquid-tight closure of the fluidic interface for liquid intake is useful, for example via a cap.
  • the cap can also be provided with a transport element, e.g.
  • the cap can also have a flexible area which, after it has been put on, can be pressed in or pulled out in order to move the liquid in the channel or in the channel system. When pressed, the liquid is pushed further into the channel. When the flexible area is pulled out, liquid is conveyed out of the channel in the direction of the fluidic interface. This also allows small movements to be generated.
  • the fluidic system has a long channel leading to the chamber.
  • This long channel is particularly advantageous since it allows the rate at which liquid is taken up to be adjusted and reagents can be introduced into the channel which resuspend optimally as they are carried along in the channel for a long time.
  • the long channel has additional expansions towards the chamber. This embodiment is particularly advantageous since reagents can be prepackaged in the expansions and improved mixing can take place due to a different flow profile.
  • the fluidic system contains a cavity or detection chamber for optical readout and/or for reaction, which can preferably also have different depths. It is particularly advantageous here that optical detection can be carried out directly and the dynamic range can also be increased if the detection chamber is designed with several depths.
  • the fluidic system contains a lateral flow strip, the filling of which is made possible by the operation of the chamber.
  • a lateral flow strip the filling of which is made possible by the operation of the chamber.
  • One design variant includes a ventilation membrane, another a ventilation channel.
  • the possibility of liquid aspiration, which can be operated manually, with the direct option of reading out via the lateral flow strip, is particularly advantageous.
  • Specifically targeted venting options allow the combination of the vacuum-driven flow achieved through the chamber with the subsequent liquid movement through the suction effect of the lateral flow strip.
  • the fluidic system contains more than one chamber, which are connected to one another via a channel system and can be arranged in one or more levels. It is particularly advantageous that forwarding and pushing back and forth as well as active mixing are made possible by changing the chamber volume through the flexible elements.
  • the fluidic system contains attachments on the flexible components, which are either located outside the chamber or extend into the chamber.
  • attachments on the flexible components which are either located outside the chamber or extend into the chamber.
  • the fluidic system has reagents that are placed in the chamber. It is particularly advantageous here that the chamber not only serves to move the liquid, but that the chamber volume can be used directly for dissolving, reacting and mixing reagents. In particular, dry reagents that are provided allow a particularly advantageous use of the chamber.
  • the cap for emptying the blister is connected directly to pressure elements for moving the flexible area, possibly also realized in one piece.
  • mixing is possible by moving elements introduced into the chamber, such as balls or rods, which can also be magnetic.
  • the mixing can be additionally enhanced by or structural elements in the structured component.
  • a particular advantage here is that the simple structure of the system allows particularly effective mixing in the chamber.
  • mixing takes place in the chamber by manually moving the fluidic system.
  • a particular advantage here is that the simple structure of the system allows manual use.
  • mixing takes place in the chamber by means of an on-board mixing mechanism. It is particularly advantageous here that efficient mixing can take place.
  • the channel systems themselves contain alignment marks, or alignment marks are attached next to, below or above the channel system, which enable volume information to be given.
  • This marking is particularly advantageous, similar to a ruler, as it allows the user to read the volume taken up or dispensed and to end or continue taking up or dispensing volumes in order to add, dispense or move defined volumes.
  • fluidic interfaces are provided on the structured component, which point in different directions, for example perpendicular to the plane of the fluidic system or starting from the fluidic system at a specific angle. It is particularly advantageous here that a special geometry allows liquids to be applied or dispensed to specially shaped surfaces or vessels.
  • the intake or delivery of the liquids is controlled via membrane valves, see FIG. This is particularly advantageous since it allows fluid to be taken up or released individually at different fluidic interfaces as a result of the movement of the flexible elements in the chamber.
  • a special design is the integration of passive valves in the individual distribution channels in order to ensure uniform filling and thus uniform liquid transport and thus, for example, the delivery of the same volumes.
  • the uptake and delivery of the liquids is controlled via rotary valves.
  • the rotary valves preferably have a rotary valve seat (28a) and a rotating rotary valve body (28b) with a connecting channel that connects the different parts of the channel system. This is particularly advantageous since it allows fluid to be taken up or released individually at different fluidic interfaces as a result of the movement of the flexible elements in the chamber.
  • the fluidic system is designed as a microfluidic system.
  • the structured component is preferably and essentially made of plastic.
  • the entire component can be produced as a plastic film, for example.
  • a flexible plastic such as silicone or TPE that is introduced into the other components, or a movable mechanical element made of any material.
  • the fluidic system is also referred to as a thumb pump, since the flexible component can be operated particularly easily with the thumb.
  • the present invention describes a fluidic system with a chamber, which has a flexible or movable part, usually the base or lid, but also movable walls in special embodiments, which, by lifting or pressing down, allows the intake, delivery, displacement, dilution or Allows mixing of liquids or gases connected to the chamber via at least one channel or port.
  • the chamber and the movable part are designed in such a way that a predetermined but adjustable volume of the chamber is displaced by a movement of the movable part from its starting position.
  • predetermined volumes can be taken up or released when the movable part is returned to another position or to the starting position in the chamber.
  • the volume is predetermined by the properties of the fluidic system or can be adjustable by designing the fluidic system according to the invention.
  • Figures 1a to 1c show an embodiment of the fluidic system.
  • Figures 1a and 1c show a plan view of the fluidic system
  • Fig. 1b shows a cross-sectional view of the fluidic system.
  • the fluidic system has a structured component 1 with a chamber 2 , the chamber 2 being connected to a channel system 3 .
  • the structured component 1 is essentially flat or plate-like.
  • the structured component 1 has a first main side and a second main side, which face each other in parallel.
  • the chamber 2 and the channel system 3 are formed on the surface of the structured component 1 on the first main side.
  • the chamber 2 and the channel system 3 are let into the surface of the structured component 1 on the main side.
  • the chamber 2 and the channel system 3 therefore represent a depression on the surface of the structured component 1.
  • the first main side is, for example, a top side
  • the second main side is, for example, a bottom side of the structured component 1.
  • the structured component can be cuboid, for example.
  • the structured component 1 can also be disk-shaped.
  • the patterned member can take any shape as long as it is substantially flat.
  • the structured component 1 can be designed as a platform, for example.
  • the structured component 1 can also be referred to as a structured component 1 .
  • the structured component 1 can be of flat design.
  • the chamber 2 or the channel system 3 therefore has an upper side which corresponds to the upper side of the structured component 1 .
  • An underside of the chamber 2 or of the channel system 3 is formed within the structured component 1 .
  • the underside of chamber 2 can also be referred to as chamber floor 7 .
  • the interior of the chamber 2 is formed between the top of the chamber 2 and the bottom.
  • the chamber 2 or the channel system 3 can be designed as a depression in the structured component, e.g. on the upper side or the underside of the structured component 1.
  • the chamber 2 and the channel system 3 can be designed as depressions of different depths.
  • the chamber 2 or the channel system 3 is fluidically connected to the outside world via a fluidic interface 5 .
  • the fluidic interface 5 is an opening in the channel system on a side surface of the structured component 1.
  • the opening in the fluidic interface 5 can also be arranged on an upper side or underside of the fluidic system.
  • the structured interface 5 can protrude from a side surface of the structured component 1 as a projection.
  • the fluidic system can have multiple fluidic interfaces 5 which are each connected to the channel system 3 .
  • the fluidic interfaces 5 can be at different Be arranged surfaces of the structured component 1, such as the top, bottom, or side surfaces.
  • the openings of the fluidic interfaces 5 can point in different directions, ie they can have different orientations with respect to the center point of the structured component 1 .
  • a second component 4 closes the channel system 3 and the chamber 2 in a liquid-tight and gas-tight manner, so that liquids and gases can only be supplied and discharged via the fluidic interface 5 .
  • the second component 4 is arranged on the surface of the structured component 1 in such a way that it closes the chamber 2 and the channel system 3 on the upper side of the structured component 1 .
  • the second component 4 can, for example, be glued onto the structured component 1 or welded to the structured component.
  • the interior of the chamber 2 is delimited by the underside of the second component 4 on the upper side of the chamber 2 .
  • the chamber 2 can have a substantially flat oval, rectangular or round shape.
  • the chamber 2 or the interior of the chamber 2 is thus defined on the one hand by the structured component 1 and on the other hand by the second component 4 .
  • the second component 4 is flexible or the second component has a flexible or movable area 6 .
  • the flexible area 6 of the second component 4 is arranged above the chamber 2 as a direct part of the second component 4 .
  • the flexible or movable area 6 can be designed as a further component of the fluidic system.
  • the flexible or moveable area 6 of the second component 4 should be arranged at least on an area of the chamber 2 or on the outside of the chamber 2 .
  • the second component 4 can be formed, for example, as a film or strip and can be made of plastic or metal.
  • the structured component 1 has a flexible area 7 below the chamber.
  • the flexible area 7 is arranged between the chamber floor and the underside of the structured component 1 .
  • the flexible area 7 can either be implemented by applying a further component to the structured component 1 or directly via the material properties of the structured component 1 itself or by manufacturing it from more than one material, for example by multi-component injection molding.
  • the structured component 1 is with the second component 4 and beyond closed with another component 8, one or both components 4 and 8 can have a flexible or movable area.
  • the second component 4 is arranged on the upper side of the structured component 1 . That is, the top of the chamber 2 is closed with the second component 4 .
  • the further component 8 is arranged on the underside of the structured component 1 . That is, the underside of the chamber, ie the chamber floor, is closed with the additional component 8 .
  • a flexible area 9) is shown in the further component 8.
  • the structured component 1 is preferably formed with a cover film that has sufficient flexibility to be pressed in and lifted above or below the chamber 2 .
  • the chamber 2 is preferably designed in such a way that the flexible area(s) 6 , 7 , 9 does not fill the entire chamber 2 when it is pressed into the chamber 2 .
  • the flexible area 6, 7, 9 when the flexible area 6, 7, 9 is pushed into the chamber 2, the flexible area does not close flush with the bottom of the chamber. That is, liquid or gas located in the chamber 2 is not completely displaced from the chamber 2 by the flexible region 6, 7, 9 being pushed in.
  • a tight seal of the flexible areas 6, 7, 9 with the chamber floor or adjoining channel systems 3 is not necessary for the functionality.
  • Taking up liquid In order to take up liquids/gases into the fluidic system, more precisely into the chamber 2 of the fluidic system, the flexible area 6 is moved manually, eg with a finger of a user, or by means of an operating device from the starting position depressed. In other words, the flexible portion 6 is pressed into the chamber 2 from its initial position by pressure. That is, the flexible area 6 is pressed into the interior of the chamber 2 via the upper side. By pressing the flexible area 6 into the chamber 2, the interior space of the chamber 2 is reduced. The fluidic interface 5 is then immersed in a liquid.
  • the flexible area 6 moves either automatically, due to the material properties of the flexible area 6, partly or completely back into the starting position, or is moved back into the starting position by a movement of the operating device, eg suction or lifting.
  • the interior space of the chamber is increased again by moving the flexible area 6 back into the starting position.
  • the increase in volume of the interior creates a negative pressure in the chamber 2 or in the adjacent channel system 3, which is connected to the liquid via the fluidic interface. That is, liquid is drawn into the fluidic system by the negative pressure.
  • the negative pressure is first drawn into the channel system 3 and, if the negative pressure is sufficiently large, then also into the chamber 2 under negative pressure. Liquid is thus absorbed into the fluidic system.
  • the volume of the interior of the chamber 2 displaced by pressing down the flexible area 6 and/or by returning the flexible area 6 to the starting position in a defined manner, the volume of the liquid taken up or the positioning of the liquid in the channel system 3 or in of chamber 2 of the fluidic system.
  • the liquid taken up is mixed by first drawing liquid into chamber 2, i.e. liquid is first taken up into the fluidic system. Then either the flexible component 6 is moved or the fluidic system itself is moved. The fluidic system is moved, for example, by tilting the fluidic system multiple times. Rapid shaking should be avoided to prevent air bubbles from forming in the absorbed liquid.
  • the delivery of liquids from the fluidic system takes place in that the flexible component 6 or the flexible components are pressed into the chamber 2 .
  • the volume of the interior space of the chamber 2, which is delimited by the flexible component is reduced by the flexible component being pressed in.
  • the liquid, which is located either in the chamber 2 or in the channel system 3, is discharged from the fluidic system according to the volume displaced by the movement of the flexible area 6, ie by the flexible area 6 being pressed into the chamber 2. That is, the displaced liquid is released from the chamber 2 via the channel system 3 through the fluid interface 5 .
  • the volume of the liquid dispensed may correspond to the volume of the interior of the chamber 2 by which the chamber is reduced by pushing in the flexible portion.
  • volumes of liquid can be dispensed multiple times.
  • the multiple delivery can take place in that the flexible area 6 , 7 , 9 is gradually pressed further and further into the chamber 2 or the interior of the chamber 2 .
  • the multiple delivery can also take place in that the flexible area 6, 7, 9 is first pressed into the chamber 2 and that the flexible area 6, 7, 9 then moves out of the chamber 2 either independently as described above or with the help of a Operating device is moved out of the chamber 2.
  • the outward movement is accompanied by a backflow of at least part of the liquid in the channel system 3 connected to the chamber 2 .
  • the withdrawal is followed by a repeated depression of the flexible portion 6, 7, 9 into the chamber 2 for renewed liquid delivery.
  • a pumping movement or a pumping functionality is carried out. This leads to repeated and alternating liquid intake and liquid discharge.
  • Closure of the fluidic interface 5 for sampling The fluidic interface 5 for sampling is closed by a cap 14 . Due to the design of this cap 14, the volume in the channel system 3 can also be displaced by integrated projections.
  • One fluidic interface 5 is preferably configured as an input 5.1 and another fluidic interface 5 is configured as an output 5.2 of the fluidic system.
  • the entrance 5.1. and output 5.2 are preferably formed on the structured component 1.
  • the two fluidic interfaces 51 and 5.2 are formed on one side, preferably on an end face or narrow side of the chip (fluidic system). This means that the input and the output are arranged on one side of the system. This makes it possible to close the input and output with a cap 14, which is also referred to as a jumper.
  • the cap 14 is preferably attached to the fluidic system, preferably to the structured component 1 .
  • One or more caps 14 may be attached.
  • only one cap 14 is provided, which can be plugged onto either the input 5.1 or the output 5.2. A liquid can then be selectively taken up at the inlet or liquid can be dispensed at the outlet.
  • the one or more caps 14 are attached to the chip via a tab 44 .
  • the flexible region 6 can thus be pressed under a plane defined by the upper side of the structured component 1 into the chamber 2, more precisely into the interior of the chamber 2, by external pressure.
  • the flexible area 6 can be pulled out of the interior of the chamber 2 again by pulling from the outside, e.g. That is, it can be moved beyond the plane defined by the top of the structured component 1.
  • the design of the fluidic system according to the above-described embodiments means that the fluidic system can be used as a pipette with functions of liquid intake, liquid delivery and multiple intake and delivery of liquids due to the design of the chamber 2 and the flexible areas 6, 7, 9.
  • the operation can be carried out completely manually without additional tools or by means of an operating device.
  • FIGS. 4a to 4c show embodiments of the fluidic interface 5.
  • the embodiments of the fluidic interface 5 according to FIGS. 4a to 4c differ in their geometry. More precisely, the shown embodiments of the fluidic interface 5 each have an outlet 10, the shape of the outlet 10 being different in the shown embodiments.
  • the special or defined geometry of the outlet and/or a surface modification or a material composition of the outlet 10 of the fluidic interface can be used to set the volume of a droplet of the liquid dispensed at which the droplet breaks away from the outlet. Due to the defined geometry of the outlet 10 of the fluidic interface 5, volumes, i.e. desired volumes, of the liquid drop of the liquid dispensed can be preset.
  • the geometry of the outlet 10 of the fluidic interface 5 is also decisive for the volume of liquid dispensed.
  • the flexible area 6 , 7 , 9 is pressed into the chamber 2 so that a drop of liquid forms at the outlet 10 of the fluidic interface 5 .
  • the flexible area 6 , 7 , 9 is pressed further into the chamber 2 until the drop of liquid tears away from the outlet 10 .
  • the pressing in of the flexible area 6, 7, 9 or the dispensing of liquid can then be terminated.
  • the flexible portion 6, 7, 9 can be pushed further into the chamber 2 to create another drop of liquid.
  • Figures 5f to 5f 12 show pressure elements of the flexible regions according to various embodiments.
  • the flexible areas 6, 7, 9 can have pressure elements 11, 12, 13 in order to ensure that the flexible areas 6, 7, 9 are pressed into the chamber 2 in a defined manner or that the flexible areas 6, 7, 9 are pulled out or moved out in a defined manner to allow the chamber 2.
  • pressure elements 11, 12, 13 can be arranged or applied to the flexible areas 6, 7, 9.
  • the pressure elements 11, 12, 13 can ensure that the same volume of the interior of the chamber 2 is always displaced when the flexible region 6, 7, 9 is pressed into the chamber 2.
  • the pressure elements 11, 12, 13 can be operated either manually, for example with a finger, or by an operating device.
  • the Printing elements 11, 12, 13 can be materials applied to the flexible area 6.
  • the pressure elements 11 can be designed as a silicon hemisphere, such as in Figures 5a and 5b shown.
  • the pressure elements 12 can be manufactured directly with the flexible area 8, for example by multi-component injection molding, as in Figures 5b and 5c shown.
  • a defined impression can also be achieved using pressure elements 13, which are protruding elements in the structured component, as in Figures 5e and 5f shown.
  • Figures 5e and 5f The pressure elements 13 shown are arranged in the chamber 2 of the fluidic system, for example on the chamber floor, and protrude into the interior of the chamber 2 .
  • the movement of the flexible area 6 when it is pressed into the chamber 2 can thus be limited by means of the pressure elements 13, so that only a maximum volume of the interior space is displaced.
  • Figures 5a, 5b, and 5e each show the initial state of the flexible area 6, 7, 9, ie the state when no force or pressure is exerted on the flexible area 6, 7, 9.
  • Figures 5b, 5d and 5f each show a position before liquid is taken up or during liquid discharge, ie a position of the flexible region 6, 7, 9 when it is pressed into the chamber 2.
  • Figures 6a and 6b show further embodiments of the fluidic system. More precisely show Figures 6a and 6b a fluidic system which has two separate fluidic interfaces 5 .
  • the fluidic interfaces 5 are arranged on different, more precisely opposite, side surfaces of the structured component 1 and protrude from the respective side surfaces.
  • liquid can be taken up through one of the two fluidic interfaces 5 and liquid can be removed through the other of the two fluidic interfaces 5 .
  • the fluidic interfaces 5 can also be closed by a cap 14 in order to prevent contamination or liquid from escaping from the fluidic interface 5 .
  • the liquid contained in the fluidic system can be transported and stored in a particularly safe and simple manner through the cap 14 .
  • the cap 14 can be placed on the fluidic interface 5, more precisely, on the opening formed by the fluidic interface 5 in a side surface of the structured component, and the fluidic interface 5 can be closed off in a fluid-tight manner.
  • the fluidic system can be expanded by a liquid reservoir 16 .
  • the liquid reservoir 16 is connected to the channel system 3 or to the chamber 2 via a channel.
  • the channel can be part of the channel system 3.
  • the liquid reservoirs 16 can be formed, for example, by one or more so-called blisters, ie liquid-filled compartments which can be opened, for example by piercing, and which are mounted on the fluidic system in a liquid-tight manner.
  • a liquid intake from the blister is achieved by depressing the flexible portion 6 as described above and moving the flexible portion 6 out of the chamber 2, with the resulting negative pressure in the Chamber 2 and the channel system 3 is received via the connected channel liquid from the blister in the channel system 3 and the chamber 2.
  • a cap 14 is placed on the fluidic interface to prevent liquid from escaping from the fluidic interface 5 if further liquid is pushed into the chamber 2 by emptying the liquid reservoir 16 in the channel system 3 and the liquid from the liquid reservoir 16 is also pushed in chamber 2 is flowing.
  • liquid that is received into the fluidic system from the outside and is located in the channel system 3 or in the chamber can be mixed with the liquid in the liquid reservoir 16 .
  • the mixing can be facilitated or intensified by placing the cap 14 on the fluidic interface, since with the cap 14 in place the negative pressure resulting from the movement of the flexible area 6 acts on the liquid in the liquid reservoir 16 .
  • the liquid reservoir 16 may also be referred to as a reagent reservoir or liquid reagent reservoir and may contain any type of liquid.
  • the liquids can be mixed by a movement of the fluidic system, a movement of the flexible area 6, 7, 9 or introduced mixing elements.
  • the mixing elements e.g. silicone balls, can be created by manually moving the fluidic system.
  • the mixing can be done by means of elements made of magnetic materials, which are moved by an external mixing device.
  • Figures 7a and 7b show an embodiment of the fluidic system that combines two types of liquid intake.
  • the sample is taken up, for example, through the fluidic interface 5 serving as a liquid inlet, by moving the flexible area 6, 7, 8 of the chamber 2 into the chamber 2 and moving the flexible area out, as described above.
  • liquid can be taken up automatically into the fluidic system via passive filling, ie by means of capillary forces of the channel system 3 at the fluidic interface 5 .
  • the suction effect which is caused by the negative pressure or by the capillary forces, and thus the filling speed, can be intensified or accelerated by a surface modification, for example hydrophilicization of the channel surface of the channel system 3.
  • the channel system 3 by means of passive valves in the channel system 3, for example capillary stop valves and channel constrictions 41, see Figure 7a , the channel system 3, the volume of the recorded liquid can be determined. A defined quantity of liquid is thus taken up, with a closure cap preventing the liquid from escaping when the liquid reservoir 16 is emptied.
  • Figures 8a to 8e 12 show a liquid reservoir 16 ejection mechanism according to embodiments not falling under the scope of the invention.
  • the squeezing mechanism can be designed, for example, as a flap 19, with the latching of the flap 19, as in Figure 8d shown the introduction of a defined amount of liquid from the liquid reservoir 16 into the channel system 3 of the fluidic system, whereby a defined mixing ratio of the liquid from the liquid reservoir with the liquid contained in the fluidic system is achieved.
  • Figure 8d shows a state in which the flap 19 presses the liquid reservoir 16 onto the fluidic interface 5 of the channel of the channel system 3. This principle can be extended to other liquid reservoirs 16 and can therefore be used for multiple mixtures.
  • Figure 8a shows an ejection mechanism with a seat 17, which can be designed as a blister seat and has piercing elements 18, for example small tips.
  • Figure 8b 14 shows an embodiment of an ejection mechanism, wherein the seat 17 has detents 19 and the flap 19 is movably mounted on the detents 20 of the seat 17 in a hinge-like manner.
  • the liquid reservoir 16 is located on the flap.
  • the push-out mechanism shown can also have push-through elements 18 (not shown).
  • One of the latching lugs 20 serves as a hinge and another of the latching lugs 20 serves as a latching surface or bearing surface for the cap 19 in order to limit rotation of the cap 19 in this way.
  • a defined or predetermined amount of liquid can be released from the liquid reservoir to the fluidic system.
  • the seat 17 can also be referred to as the reservoir interface.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the ejection mechanism in which the liquid reservoir 16 is arranged on the surface of the structured component 1.
  • the flap 19 can have a bulge or projection, as in FIG Figure 8d shown, so that the liquid reservoir 16 is expressed by the projection when the flap 19 is closed.
  • Figure 8d shows the depressed ejection mechanism, in this case the flap 19..
  • Figure 8e 14 is a plan view of a seated ejector mechanism 17 according to one embodiment.
  • Figures 9a and 9b show a fluidic system with a long channel system 3.
  • the channel system 3 meanders between the fluidic interface 5 and the chamber 2, whereby the length of the channel system 3 is increased. This creates a dwell stretch created for the liquid contained in the fluidic system.
  • the dwell zone can be filled with reagents, for example dried reagents.
  • a long channel system 3 can be formed.
  • the channel system 3 can also have widenings 22 for better mixing, as in Figure 9a shown, or have a further passive mixing element. As shown, the expansions can be elongate or in the direction of flow in the channel system 3 .
  • Liquid or reagents can be introduced into the expansions 22, which are mixed with the liquid taken up into the channel system 3 or the fluidic system or mixed with the liquid discharged from the fluidic system.
  • the channel system 3 can also have an optical detection chamber or reaction chamber 22, 21, as in Figure 9b shown.
  • a configuration of the detection chamber 21 at different depths is particularly advantageous in order to expand the dynamic range of the measurement.
  • the detection chamber 21 can be let into the structured component 1 at different depths, so that it has, for example, detection chamber floors of different depths in steps.
  • FIG. 10a to 10c Another option for expanding the chamber functionality is the introduction of a lateral flow strip 23, as in Figures 10a to 10c shown, which can be filled in a defined manner by means of the pumping function of the fluidic system.
  • a combination of filling by the pumping effect of the chamber 2 in the manual operation described above or by means of an operating device and the suction effect of the lateral flow strip can also take place.
  • the lateral flow strip is embedded or introduced into a further chamber, which is also connected to the channel system 3 .
  • the use of ventilation channels 25 or gas-permeable and liquid-tight membranes 24, which are respectively connected to the channel system 3 or the chamber of the lateral flow strip, for operating the system is particularly advantageous. This is the case, for example, for the gas-permeable and liquid-tight membranes 24 in Figure 10b and for vent ducts 25 in Figure 10c shown.
  • 11 12 shows a fluidic system according to yet another embodiment.
  • the structured component 1 has two chambers 2, which are embedded in the upper side of the structured component.
  • the two chambers 2 are directly connected to one another via a first channel system 3 or a channel.
  • the two chambers 2 are also each connected to the environment via a fluidic interface 5 via a respective second channel system 3 or channel.
  • This configuration of the fluidic system can also be referred to as a chamber system combined with one another.
  • the use of chamber systems combined with one another, which can then be used simultaneously as a mixing, reaction, pumping and/or dosing unit, is a further embodiment of the fluidic system.
  • Figures 12a to 12d show embodiments of the fluidic system with distribution systems 26.
  • a chamber 2 is connected to a manifold system 26 at one end.
  • the distribution system 26 can be part of the duct system 3 .
  • the distribution system 26 has one or more channels leading away from the chamber 2 and branching out. The ends of the respective branched channels of the distribution system 26 are each connected to a fluidic interface 5 .
  • one channel leads away from the chamber 2 and branches into four channels each, which are each connected to a fluidic interface.
  • Figures 12a and 12b show a fluidic system with a distribution system 26, the channel leading away from the chamber 2 branching off step by step, namely initially into two further channels. The two further channels then each branch into two further channels, so that the channel leading away from the chamber 2 branches into a total of four channels, which open into the respective fluidic interfaces 5 .
  • all fluidic interfaces 5 are controlled or actuated simultaneously by a movement of the flexible area 6, 7, 9.
  • the branched channels of the distribution system 26 can have diaphragm valves 27 .
  • diaphragm valves 27 require the diaphragm valves 27 to be pressed in and sealed in a liquid-tight manner in order to close the respective channels individually or together and thus to be able to take in or release liquid via the fluidic interfaces 5 .
  • the liquid flow within the respective channels can be controlled in a targeted and defined manner by means of the membrane valves 27 . That is, the individual fluidic interfaces 5 can be specifically controlled or actuated by means of the membrane valves 27 . That is, they can be controlled independently of one another.
  • the diaphragm valves 27 can be or can be brought into a state that does not allow liquid flow in the respective channel, a state that allows an unimpeded liquid flow in the respective channel and/or a state that allows a reduced liquid flow in the respective channel being controlled. In this way, a defined and/or simultaneous liquid intake or liquid discharge can be controlled in a targeted manner via the respective fluidic interfaces 5 .
  • Figures 12c and 12d show an embodiment of the fluidic system with a distribution system 26, in which the channel leading away from the chamber 2 branches at one point in a star shape into four further channels.
  • a rotary valve 28 can be arranged at the point of branching, which is operable from the outside manually or by means of a device. With the help of the rotary valve 28, a targeted flow of liquid can thus be connected between the channel leading away from the chamber 2 and one or more channels with the branched channels, ie channels connected to the fluidic interfaces 5.
  • the body of the rotary valve 28 may itself have one or more recessed channels 29 which, when appropriately positioned at the point of bifurcation, form the seat 28a of the rotary valve 28 can connect the branched or connected channels with each other.
  • a distribution channel 29 integrated in the rotary valve body (28b) the option with a rotary valve 28 allows sequential or parallel fluid intake or discharge via one or more fluidic interfaces 5, which in turn is controlled by changing the chamber volume.
  • the structured component 1 has a flexible area 7 below the chamber 2, which is realized either by applying another component in the structured component 1 or directly via the material properties of the structured component 1 itself or by manufacturing it from more than one material eg is implemented by multi-component injection molding.
  • Figures 14a and 14b shown as a top view or as a sectional view, with an enlargement function 42 being introduced into the structured component 1 at a defined position above or below the chamber 2 or the channel system 3, which is designed, for example, in the form of a lens, in order to reach certain positions in the channel system 3 to be able to track better through the liquid and also to be able to read color reactions better as indicator reactions.
  • FIG. 15a to 15c Another embodiment is in Figures 15a to 15c shown, with longer channel elements being introduced as flow limiters 43 into the course of the fluid in the channel system 3 in order to enable controlled liquid intake and discharge.
  • the flow restrictors have a meandering shape and/or can be designed as channel tapers in order to control the flow of a fluid and/or to limit the speed
  • the chamber 2 can be connected to a plurality of channels or channel systems 3, which each open into at least one fluidic interface 5.
  • the fluidic system can therefore have a plurality of fluidic interfaces 5 and the chamber 2 can have a plurality of channels or channel systems 3 branching off from them.
  • FIG. 16 shows an embodiment of the chip in a view from above.
  • the structured component 1 with a chamber 2 and the channel system 3 is shown.
  • the channel system 3 connects the input 5.1. with chamber 2 and connects the chamber to the outlet 5.2.
  • a flow restrictor 43 is integrated into the channel system 3, which is designed in a meandering manner and/or can contain narrowing of the channel, with which the flow rate of the fluid can be controlled or reduced.
  • a reservoir interface 17 with a liquid reservoir 16 is connected to the channel system 3 .
  • the input and output can be closed with a cap 14 which is attached to the chip by means of a tab 44 .
  • a cap 14 which can be plugged alternately onto the input or output, in order to enable the chip to selectively absorb fluids when the input is open, ie without a cap 14, and the output is 5.2. is closed with the cap 14.
  • a necessary negative pressure can be built up in order to take in a fluid via the fluidic interface 5.1 (input).
  • the fluid should be released again.
  • the cap 14 is then placed on the input and this is closed in a fluid-tight manner. Then the fluid via the output 5.2. be given. A switching between two functions of the chip can thus be made possible via the cap 14 .
  • caps 14 it is possible to attach several caps 14 to the chip, for example to enable the chip to be transported or stored, with either the inside of the chip being protected from dirt and/or fluids present inside being able to leak out is prevented.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Aufnahme, Abgabe, Verdünnung oder Bewegung von Flüssigkeiten sowie zur Zugabe von flüssigen Komponenten, die auch als mikrofluidisches System bezeichnet werden kann. Die Vorrichtung kann auch als Chip bezeichnet werden.The invention relates to a device for receiving, dispensing, diluting or moving liquids and for adding liquid components, which can also be referred to as a microfluidic system. The device can also be referred to as a chip.

Hintergrundbackground

Das Aufnehmen und Abgeben von Flüssigkeiten und Gasen sowie deren Bewegung einschließlich des Mischens in fluidischen Systemen, insbesondere in mikrofluidischen Systemen, erfolgt häufig über eine extern angeschlossene Pumpe, die über eine fluidische Schnittstelle mit dem fluidischen System verbunden ist, über in das fluidische System integrierte Spritzenpumpen oder über Membranventile. Alle diese Lösungen benötigen ein entsprechendes Betriebsgerät, um die Pumpen oder Ventile betreiben zu können und sind nicht dazu geeignet, Funktionen wie das Aufnehmen, Abgeben und/oder Bewegen von Flüssigkeiten in Lab-on-a-Chip-Systemen auf einfache Weise umzusetzen.The uptake and delivery of liquids and gases and their movement, including mixing, in fluidic systems, particularly in microfluidic systems, often takes place via an externally connected pump, which is connected to the fluidic system via a fluidic interface, via syringe pumps integrated into the fluidic system or via diaphragm valves. All of these solutions require an appropriate operating device in order to be able to operate the pumps or valves and are not suitable for easily implementing functions such as the intake, delivery and/or movement of liquids in lab-on-a-chip systems.

Die externen Pumpen zur Manipulation von Lab-on-a-Chip-Systemen benötigen eine fluidische Schnittstelle, zu deren Nutzung weitere Komponenten notwendig sind und die wie alle fluidischen Schnittstellen das Risiko der Leckage beinhalten.The external pumps for manipulating lab-on-a-chip systems require a fluidic interface, which requires additional components and which, like all fluidic interfaces, involves the risk of leakage.

Direkt in fluidische Systeme integrierte Spritzenpumpen vermeiden eine fluidische Schnittstelle nach außen, benötigen aber ein weiteres Element, den Stößel, um Flüssigkeiten zu bewegen.Syringe pumps integrated directly into fluidic systems avoid a fluidic interface to the outside, but require another element, the plunger, to move liquids.

Membranventile bieten den Vorteil, dass diese ohne fluidische Schnittstelle und ohne weitere Komponenten auskommen und lediglich eine vorgeformte Mulde und einen beweglichen Deckel zur Aktuierung benötigen. Dabei sind diese so gestaltet, dass sie sowohl pneumatisch als auch mechanisch betrieben werden können. Der Betrieb dieser Membranventile erfolgt in der Regel über ein entsprechendes Betriebsgerät.Diaphragm valves offer the advantage that they do not require a fluidic interface or additional components and only require a preformed recess and a movable cover for actuation. These are designed in such a way that they can be operated both pneumatically and mechanically. These diaphragm valves are usually operated using a corresponding control gear.

Das Aufnehmen und Abgeben von Flüssigkeiten, die Verteilung auf verschiedene Reaktionskavitäten, das Bewegen von Flüssigkeiten sowie die Zugabe von Reaktionskomponenten erfordert manuelle Handhabungsschritte bzw. eine entsprechende Automatisierung dieser Schritte mittels großer Automaten. Händisch erfolgt dies bei der Probenaufnahme sowie Reagenzienzuführung mittels Pipettieren, das Mischen und Inkubierten erfolgt beispielsweise durch Schütteln von Titerplatten und für die Zuführung von Reagenzien sind diese aus entsprechenden Vorratsbehältern zu entnehmen. Sowohl die manuelle Handhabung als auch die die automatisierte Handhabung erfordert eine größere Anzahl von Handhabungsschritten, Zusatzausrüstung wie Pipetten oder Pipettierautomaten sowie die Lagermöglichkeit der entsprechenden Reagenzien.Taking up and dispensing liquids, distributing them to different reaction cavities, moving liquids and adding reaction components requires manual handling steps or corresponding automation of these steps using large machines. This is done manually when taking samples and adding reagents by means of pipetting, mixing and incubating is done, for example, by shaking titer plates and for adding reagents, these are to be taken from appropriate storage containers. Both manual handling and automated handling requires a larger number of handling steps, additional equipment such as pipettes or pipetting machines and the possibility to store the corresponding reagents.

In mikrofluidischen Systemen erfolgt die Handhabung zumeist über externe Pumpen und Bedarf eines Gerätes zur Steuerung des Systems.In microfluidic systems, handling usually takes place via external pumps and requires a device to control the system.

WO 2015/084458 A2 offenbart eine Reagenzausgabevorrichtung, umfassend: ein erstes Substrat mit einer ersten Oberfläche, wobei das erste Substrat eine oder mehrere erste Kammern umfasst, die innerhalb des ersten Substrats angeordnet sind; eine erste Widerstandseinheit, die benachbart zu der Oberfläche des ersten Substrats angeordnet ist und fluidisch mit mindestens einer der einen oder mehreren ersten Kammern verbunden ist, wobei die erste Widerstandseinheit ein erstes Reagenz umfasst. WO 2015/084458 A2 discloses a reagent dispensing device comprising: a first substrate having a first surface, the first substrate including one or more first chambers disposed within the first substrate; a first resistor unit disposed adjacent the surface of the first substrate and fluidly connected to at least one of the one or more first chambers, the first resistor unit including a first reagent.

WO 2015/077412 -A1 , WO 2010/091246 A2 , DE 10 2009 032744 A1 und WO 2007/057744 A2 offenbaren fluidische Systeme mit Kammern, Kanalsystemen und flexiblen Bereichen. WO 2015/077412-A1 , WO 2010/091246 A2 , DE 10 2009 032744 A1 and WO 2007/057744 A2 disclose fluidic systems with chambers, channel systems and flexible regions.

Die vorliegende Erfindung kombiniert alle Handhabungsschritte einschließlich der Reagenzienvorlagerung auf einem auch händisch zu bedienenden Bauteil.The present invention combines all handling steps, including the pre-storage of reagents, on a component that can also be operated manually.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention

Aufgabe der Erfindung ist es, die Aufnahme, Abgabe, das Verdünnen, den Transport und/oder das Mischen von Flüssigkeiten sowohl manuell, d.h. ohne weitere Hilfsmittel, als auch mit entsprechenden Vorrichtungen betreiben zu können. Dies soll vorzugsweise in fluidischen Systemen ohne eine externe Pump- oder Saugvorrichtung, vorzugsweise auch manuell, möglich sein. Eine besondere Eigenschaft des Systems ist es, dass eine Mehrfachaufnahme und -abgabe von Flüssigkeiten möglich ist und dass Wunschvolumina der aufgenommenen bzw. abgegebenen Flüssigkeit präzise gesteuert werden können.The object of the invention is to be able to take up, dispense, dilute, transport and/or mix liquids both manually, i.e. without additional aids, and with appropriate devices. This should preferably be possible in fluidic systems without an external pump or suction device, preferably also manually. A special feature of the system is that liquids can be taken up and dispensed multiple times and that desired volumes of the liquid taken up or dispensed can be precisely controlled.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is solved by the features of independent claim 1. Advantageous configurations are specified in the dependent claims.

Es ist ein fluidisches System angegeben, umfassend eine strukturierten Komponente mit einer Kammer und einem Kanalsystem, die mit einem Bauteil fluiddicht verschlossen sind, wobei die Kammer über das Kanalsystem und eine fluidische Schnittstelle mit der Außenwelt fluidisch verbunden ist. Das Bauteil verfügt über einen flexiblen oder beweglichen Bereich, der in den Kammerbereich oder über eine Ebene der Kammer hinaus bewegt werden kann. Die Ebene der Kammer ist dabei die obere Begrenzung der Kammer an der Seite zur Kammer, d.h. die Unterseite des die Kammer verschließenden Bauteils. Durch die Bewegung des flexiblen Bereiches können Flüssigkeiten oder Gase durch die fluidische Schnittstelle aufgenommen oder abgegeben werden bzw. im fluidischen System bewegt werden. Dabei kann der bewegliche Bereich händisch oder mit einem entsprechenden Betriebsgerät bewegt werden. Eine Option ist dabei das Eindrücken oder Hochbewegen des flexiblen Bereichs in unterschiedliche Positionen. Besonders vorteilhaft sind die Möglichkeit der definierten Fluidabgabe und -aufnahme durch die Kombination der Kammer mit einem kleinen Kanalsystem, der Mehrfachaufnahme und -abgabe von Flüssigkeiten sowie die Möglichkeit des händischen Betriebs.A fluidic system is specified, comprising a structured component with a chamber and a channel system, which are sealed in a fluid-tight manner by a component, the chamber being fluidically connected to the outside world via the channel system and a fluidic interface. The device has a flexible or moveable area that can be moved into the chamber area or beyond a level of the chamber. The level of the chamber is the upper limit of the chamber on the side to the chamber, i.e. the underside of the component closing the chamber. Due to the movement of the flexible area, liquids or gases can be taken up or released through the fluidic interface or moved in the fluidic system. The movable area can be moved manually or with an appropriate operating device. One option is to push the flexible area in or move it up to different positions. The possibility of defined fluid delivery and intake through the combination of the chamber with a small channel system, the multiple intake and delivery of liquids and the possibility of manual operation are particularly advantageous.

Bevorzugt verfügt das fluidische System über eine Schnittstelle für ein Flüssigreagenzienreservoir.The fluidic system preferably has an interface for a liquid reagent reservoir.

Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung des das strukturierte Bauteil verschließenden Bauteils als Folie, wobei die Folie durch ihre intrinsische Flexibilität gleichzeitig das bewegliche Bauteil ist.The configuration of the component closing the structured component as a film is particularly advantageous, the film being the movable component at the same time due to its intrinsic flexibility.

Die Verdünnung der aufgenommenen Flüssigkeit bzw. die Zuführung von Reagenzien erfolgt über die Entleerung eines mit der strukturierten Komponente verbundenen Flüssigkeitsreservoirs, das als Blister ausgestaltet sein kann. Durch die Außengeometrie der fluidischen Schnittstellen kann die Flüssigkeitsaufnahme und Flüssigkeitsabnahme beeinflusst werden.The liquid taken up is diluted or the reagents are supplied by emptying a liquid reservoir which is connected to the structured component and which can be configured as a blister. The liquid intake and liquid removal can be influenced by the external geometry of the fluidic interfaces.

Durch die entsprechende Auslassgeometrie der fluidischen Schnittstelle kann das Volumen definiert werden, wobei diese Volumendefinition durch eine Oberflächenmodifikation der fluidischen Schnittstelle weiter beeinflusst werden kann.The volume can be defined by the corresponding outlet geometry of the fluidic interface, and this volume definition can be further influenced by a surface modification of the fluidic interface.

Es ist ferner ein weiteres fluidisches System angegeben, umfassend eine strukturierte Komponente mit einer Kammer und einem Kanalsystem die mit einem weiteren Bauteil dicht verschlossen sind, wobei die Kammer über das Kanalsystem und eine fluidische Schnittstelle mit der Außenwelt fluidisch verbunden ist. Dabei wird der flexible Bereich durch die Wände der Kammer gebildet.A further fluidic system is also specified, comprising a structured component with a chamber and a channel system which are sealed with a further component, the chamber being fluidically connected to the outside world via the channel system and a fluidic interface. The flexible area is formed by the walls of the chamber.

Besonders vorteilhaft ist hier, dass auch ein seitliches Drücken der Kammer das Bewegen der Flüssigkeit ermöglicht oder der Kompressionseffekt durch die flexiblen Kammerwände verstärkt werden kann.It is particularly advantageous here that pressing the chamber laterally also allows the liquid to move or the compression effect can be intensified by the flexible chamber walls.

Es ist darüber hinaus noch ein weiteres fluidisches System angegeben, umfassend ein strukturiertes Bauteil oder strukturierte Komponente sowie ein weiteres Bauteil, das Kammer und Kanalsystem dicht verschließt und die Kammer über das Kanalsystem und die fluidische Schnittstelle mit der Außenwelt verbunden ist. Dabei ist das strukturierte Bauteil derart ausgeführt, dass der Kammerboden flexibel ist und eingedrückt oder ausgedehnt werden kann.A further fluidic system is also specified, comprising a structured component or structured component and a further component which seals the chamber and channel system tightly and the chamber is connected to the outside world via the channel system and the fluidic interface. The structured component is designed in such a way that the chamber floor is flexible and can be pressed in or expanded.

Besonders vorteilhaft bei dieser Ausführungsvariante ist, dass der Boden besonders flexibel gestaltet werden kann und eine Fertigung mittels Zweikomponentenspritzguss möglich ist, so dass eine flexible Komponenten zusammen mit einer weiteren Komponente gespritzt werden kann. Alternativ kann auch gleich das Grundmaterial des strukturierten Bauteils hinlänglich flexibel sein, um die Funktionalität des Bauteils zu gewährleisten. Eine Montage des flexiblen Bereiches in den das strukturierte Bauteil ist ebenfalls möglich.It is particularly advantageous in this embodiment variant that the base can be designed to be particularly flexible and production by means of two-component injection molding is possible, so that a flexible component can be injected together with another component. Alternatively, the base material of the structured component can also be sufficiently flexible to ensure the functionality of the component. An assembly of the flexible area in the structured component is also possible.

Die Kammer kann über ein weiteres Kanalsystem mit einer fluidischen Schnittstelle verbunden sein, wobei eine der fluidischen Schnittstellen mit einer Kappe verschlossen werden kann. Der Verschluss mit einer Kappe verhindert weiterhin einen Flüssigkeitsaustritt an dieser Stelle.The chamber can be connected to a fluidic interface via a further channel system, it being possible for one of the fluidic interfaces to be closed with a cap. The closure with a cap also prevents liquid leakage at this point.

Bevorzugt wird durch die Integration von Ventilen, beispielsweise Kapillarstoppventilen, die durch eine Veränderung des Kapillardurchmessers wirken, die Aufnahme definierter Volumina ermöglicht.The integration of valves, for example capillary stop valves, which act by changing the capillary diameter, allows defined volumes to be taken up.

Bevorzugt entsteht durch lokale Modifikation der Oberfläche eine Ventilfunktion bzw. wird die Funktion bestehender geometrisch wirkender Ventile durch eine Oberflächenmodifikation im Ventilbereich die geometrisch erzeugte Ventilfunktion noch verstärkt.A valve function is preferably created by local modification of the surface or the function of existing geometrically acting valves is further reinforced by a surface modification in the valve area.

Besonders vorteilhaft bei dieser Ausführungsvariante ist, dass bei einer Flüssigkeitsaufnahme durch die zweite fluidische Schnittstelle eine Entlüftung stattfinden kann und zudem Flüssigkeitsaufnahme und -abgabe an verschiedenen Stellen erfolgen kann. Der Verschluss mit einer Kappe verhindert weiterhin einen Flüssigkeitsaustritt an dieser Stelle. Weiterhin ist eine entsprechende Positionierung des fluidischen Systems, dass bei der Flüssigkeitsabgabe die abgebende fluidische Schnittstelle nach unten geneigt ist, vorteilhaft.What is particularly advantageous in this embodiment variant is that when liquid is taken up through the second fluidic interface, venting can take place and, moreover, liquid can be taken up and discharged at different points. The closure with a cap also prevents liquid leakage at this point. Furthermore, a corresponding positioning of the fluidic system so that the dispensing fluidic interface is inclined downwards during the dispensing of liquid is advantageous.

Vorzugsweise enthält das fluidische System eine Entlüftungsoption für die Kammer, die über einen zusätzlichen mit der Außenwelt in Verbindung stehenden Kanal oder eine gasdurchlässige Membran erfolgen kann und diese Entlüftungsvorrichtung optional geschlossen werden kann.Preferably, the fluidic system includes a venting option for the chamber, which can be via an additional channel communicating with the outside world or a gas-permeable membrane, and this venting device can optionally be closed.

Vorzugsweise enthält das fluidische System einen Einlasskanal, der über eine passive Stopfunktion, beispielsweise ein Kapillarstoppventil, eine Kanalverjüngung oder eine entsprechende Oberflächenmodifizierung verfügt, und entweder über Kapillarwirkung, die durch Oberflächenmodifikationen im zu befüllenden Bereich verstärkt sein kann, oder durch eine durch die beweglichen Bauteile herbeigeführte Veränderung des Kammervolumens eine definierte Menge Flüssigkeit aufnimmt.The fluidic system preferably contains an inlet channel that has a passive stop function, for example a capillary stop valve, a channel narrowing or a corresponding surface modification, and either via capillary action, which can be enhanced by surface modifications in the area to be filled, or by one brought about by the moving components Change in chamber volume absorbs a defined amount of liquid.

Die Aufnahme sehr genauer Volumina ohne das Verwenden von teuren Pipettiereinheiten ist hier besonders vorteilhaft.The recording of very precise volumes without using expensive pipetting units is particularly advantageous here.

In einer bevorzugten Ausgestaltung enthält das fluidische System ein zusätzliches Reagenzienreservoir. Diese kann beispielsweise als Blister ausgeformt sein.In a preferred embodiment, the fluidic system contains an additional reagent reservoir. This can be formed as a blister, for example.

Besonders vorteilhat ist hier, dass mehrere Fluide oder Trockenreagenzien miteinander gemischt werden können und das Reagenz zum Transport von aufgenommener oder im System vorgelegter Flüssigkeit genutzt werden kann.It is particularly advantageous here that several fluids or dry reagents can be mixed with one another and the reagent can be used to transport liquid that has been taken up or that has been placed in the system.

Bevorzugt sind Trockenreagenzien in die strukturierte Komponente eingebracht, die durch die durchströmenden Fluide aufgenommen und mit diesen gemischt werden können.Dry reagents are preferably introduced into the structured component, which can be absorbed by the fluids flowing through and mixed with them.

Bevorzugt ist ein Reagenz an definierter Stelle vorgelegt, welches die hinüberströmende Flüssigkeit färbt und damit das Erreichen der Position, an der das Reagenz vorgelegt ist, und damit das Erreichen eines bestimmten Volumens oder einer Verweilzeit angibt.A reagent is preferably placed at a defined point, which colors the liquid flowing over and thus indicates that the position at which the reagent is placed has been reached, and thus indicates that a specific volume or a residence time has been reached.

Bevorzugt ist an einer definierten Position eine Vergrößerungsfunktion in die strukturierte Komponente eingebracht ist, die z.B. in Form einer in die strukturierte Komponente integrierten Linse erfolgt, um das Erreichen bestimmter Positionen im Kanalsystem durch die Flüssigkeit besser verfolgen zu können und auch Farbreaktionen als Indikatorreaktionen besser ablesen zu können.A magnification function is preferably introduced into the structured component at a defined position, which takes place e.g. in the form of a lens integrated into the structured component, in order to be able to better track the reaching of certain positions in the channel system through the liquid and also to be able to read color reactions as indicator reactions better can.

Weiter bevorzugt sind längere Kanalelemente als Flussbegrenzer in den Fluidverlauf eingebracht, um eine kontrollierte Flüssigkeitsaufnahme und -abgabe zu ermöglichen.Longer channel elements are also preferably introduced into the course of the fluid as flow limiters in order to enable controlled fluid intake and discharge.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Reagenzienreservoir als Blister ausgeformt. Vorzugsweise weist das Reagenzienreservoir eine Blistersitz auf, der über spitze Elemente verfügt, die den darüber sitzenden flüssigkeitsdicht verbundenen Blister durchstoßen. Diese Ausführungsform verfügt über eine Klappe, die über Führungselemente im Blistersitz ein definiertes Einfügen der Klappe und damit eine definierte Volumendosierung ermöglichen. Die Volumendosierung kann durch spezielle Ausführung der Führungselemente auch mehrstufig erfolgen.In a preferred embodiment, the reagent reservoir is in the form of a blister. The reagent reservoir preferably has a blister seat which has pointed elements which pierce the blister which is seated above and which is connected in a liquid-tight manner. This embodiment has a flap which, via guide elements in the blister seat, allows the flap to be inserted in a defined manner and thus allows a defined volume dosage. The volume dosing can also take place in several stages thanks to the special design of the guide elements.

Dabei ist der flüssigkeitsdichte Verschluss der fluidischen Schnittstelle für die Flüssigkeitsaufnahme beispielsweise über eine Kappe sinnvoll. Die Kappe kann auch mit einem Transportelement, z.B. ein Dorn oder Stößel versehen sein, der in den Kanal hineinragt und somit die darin befindliche Flüssigkeit transportiert, wenn die Kappe auf den fluidische Schnittstelle gesetzt wird. Darüber hinaus oder alternativ kann die Kappe auch einen flexiblen Bereich aufweisen, der nachdem Aufsetzen eingedrückt oder auch herausgezogen werden kann um, somit die im Kanal bzw. im Kanalsystem befindliche Flüssigkeit zu bewegen. Beim Eindrücken wird die Flüssigkeit weiter in den Kanal gedrückt. Beim Herausziehen des flexiblen Bereichs wird Flüssigkeit aus dem Kanal in Richtung der fluidischen Schnittstelle befördert. Dadurch lassen sich auch kleine Bewegungen generieren.The liquid-tight closure of the fluidic interface for liquid intake is useful, for example via a cap. The cap can also be provided with a transport element, e.g. In addition or as an alternative, the cap can also have a flexible area which, after it has been put on, can be pressed in or pulled out in order to move the liquid in the channel or in the channel system. When pressed, the liquid is pushed further into the channel. When the flexible area is pulled out, liquid is conveyed out of the channel in the direction of the fluidic interface. This also allows small movements to be generated.

Besonders vorteilhat ist hier, dass so definierte Flüssigkeitsvolumina aus dem Blister abgegeben werden können, und dies auch manuell hoch präzise erfolgen kann. Damit kann in Kombination mit einer definierten Volumenaufnahme ein exaktes Mischungsverhältnis eingestellt werden.It is particularly advantageous here that defined volumes of liquid can be dispensed from the blister and this can also be done manually with great precision. This means that an exact mixing ratio can be set in combination with a defined volume intake.

In einer bevorzugten Ausgestaltung verfügt das fluidische System über einen langen Kanal zur Kammer hin. Besonders vorteilhaft ist dieser lange Kanal, da damit eine Geschwindigkeit der Flüssigkeitsaufnahme eingestellt werden kann und in den Kanal Reagenzien eingebracht sein können, die durch die lange Mitführung im Kanal optimal resuspendieren.In a preferred embodiment, the fluidic system has a long channel leading to the chamber. This long channel is particularly advantageous since it allows the rate at which liquid is taken up to be adjusted and reagents can be introduced into the channel which resuspend optimally as they are carried along in the channel for a long time.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der lange Kanal zur Kammer hin zusätzliche Aufweitungen auf. Diese Ausführung ist besonders vorteilhaft, da in den Aufweitungen Reagenzien vorkonfektioniert werden können und eine verbesserte Durchmischung durch ein unterschiedliches Flussprofil erfolgen kann.In a preferred embodiment, the long channel has additional expansions towards the chamber. This embodiment is particularly advantageous since reagents can be prepackaged in the expansions and improved mixing can take place due to a different flow profile.

In einer bevorzugten Ausgestaltung enthält das fluidische System eine Kavität oder Detektionskammer zur optischen Auslese und/oder zur Reaktion die vorzugsweise noch verschiedene Tiefen aufweisen kann. Besonders vorteilhat ist hier, dass direkt eine optische Detektion erfolgen kann und bei einer Ausführung der Detektionskammer mit mehreren Tiefen auch der dynamische Bereich vergrößert werden kann.In a preferred embodiment, the fluidic system contains a cavity or detection chamber for optical readout and/or for reaction, which can preferably also have different depths. It is particularly advantageous here that optical detection can be carried out directly and the dynamic range can also be increased if the detection chamber is designed with several depths.

In einer bevorzugten Ausgestaltung enthält das fluidische Systemeinen Lateral Flow Streifen, dessen Befüllung durch den Betrieb der Kammer ermöglicht wird. Eine Ausführungsvariante beinhaltet eine Entlüftungsmembran, eine andere einen Entlüftungskanal. Besonders vorteilhaft ist die Möglichkeit der Flüssigkeitsaufnahme, die manuell betrieben werden kann, mit der direkten Möglichkeit der Auslese über den Lateral Flow-Streifen. Gerade gezielte Belüftungsoptionen ermöglichen die Kombination des durch die Kammer erzielten Unterdruck-getriebenen Flusses mit der nachfolgenden Flüssigkeitsbewegung durch die Saugwirkung des Lateral Flow Streifens.In a preferred embodiment, the fluidic system contains a lateral flow strip, the filling of which is made possible by the operation of the chamber. One design variant includes a ventilation membrane, another a ventilation channel. The possibility of liquid aspiration, which can be operated manually, with the direct option of reading out via the lateral flow strip, is particularly advantageous. Specifically targeted venting options allow the combination of the vacuum-driven flow achieved through the chamber with the subsequent liquid movement through the suction effect of the lateral flow strip.

In einer bevorzugten Ausgestaltung enthält das fluidische System mehr als eine Kammer, die über ein Kanalsystem miteinander verbunden sind und in einer oder mehreren Ebenen angeordnet sein können. Besonders vorteilhaft ist, dass eine Weiterleitung und ein Hin- und Herschieben sowie ein aktives Mischen über die Veränderung der Kammervolumen durch die flexiblen Elemente ermöglicht werden.In a preferred embodiment, the fluidic system contains more than one chamber, which are connected to one another via a channel system and can be arranged in one or more levels. It is particularly advantageous that forwarding and pushing back and forth as well as active mixing are made possible by changing the chamber volume through the flexible elements.

In einer bevorzugten Ausgestaltung enthält das fluidische System Aufsätze auf den flexiblen Bauteilen, die sich entweder außerhalb der Kammer befinden oder in die Kammer hineinreichen. Besonders vorteilhaft ist hier eine genaue Definition des aufzunehmenden bzw. abzugebenden Volumens, das damit auch bei händischem Betrieb unabhängig von der Kraft oder Fingergröße des Nutzers ist.In a preferred embodiment, the fluidic system contains attachments on the flexible components, which are either located outside the chamber or extend into the chamber. A precise definition of the volume to be taken up or released is particularly advantageous here, which is therefore independent of the strength or finger size of the user even when operated manually.

In einer bevorzugten Ausgestaltung verfügt das fluidische System über vorgelegte Reagenzien in der Kammer. Besonders vorteilhaft ist hier, dass die Kammer nicht nur der Flüssigkeitsbewegung dient, sondern das Kammervolumen direkt zum Auflösen, Reagieren und Mischen von Reagenzien genutzt werden kann. Insbesondere vorgelegte Trockenreagenzien ermöglichen hier eine besonders vorteilhafte Nutzung der Kammer.In a preferred embodiment, the fluidic system has reagents that are placed in the chamber. It is particularly advantageous here that the chamber not only serves to move the liquid, but that the chamber volume can be used directly for dissolving, reacting and mixing reagents. In particular, dry reagents that are provided allow a particularly advantageous use of the chamber.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Kappe zum Entleeren des Blisters direkt mit Druckelementen zum Bewegen des flexiblen Bereichs verbunden, ggf. auch einstückig realisiert.In a preferred embodiment, the cap for emptying the blister is connected directly to pressure elements for moving the flexible area, possibly also realized in one piece.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein Mischen durch in die Kammer eingebrachte bewegliche Elemente möglich, wie Kugeln oder Stäbe, die auch magnetisch sein können. Das Mischen kann zusätzlich durch oder Strukturelemente in der strukturierten Komponente verstärkt werden. Besonders vorteilhat ist hier, dass der einfache Aufbau des Systems ein besonders effektives Mischen in der Kammer erlaubt.In a preferred embodiment, mixing is possible by moving elements introduced into the chamber, such as balls or rods, which can also be magnetic. The mixing can be additionally enhanced by or structural elements in the structured component. A particular advantage here is that the simple structure of the system allows particularly effective mixing in the chamber.

In einer bevorzugten Ausgestaltung erfolgt ein Mischen in der Kammer durch ein händisches Bewegen des fluidischen Systems. Besonders vorteilhat ist hier, dass der einfache Aufbau des Systems einen händischen Gebrauch ermöglicht.In a preferred embodiment, mixing takes place in the chamber by manually moving the fluidic system. A particular advantage here is that the simple structure of the system allows manual use.

In einer bevorzugten Ausgestaltung erfolgt ein Mischen in der Kammer durch einen geräteseitigen Mischmechanismus. Besonders vorteilhat ist hier, dass ein effizientes Mischen erfolgen kann.In a preferred embodiment, mixing takes place in the chamber by means of an on-board mixing mechanism. It is particularly advantageous here that efficient mixing can take place.

In einer bevorzugten Ausgestaltung beinhalten die Kanalsysteme selbst Justiermarken oder es sind neben, unter oder über dem Kanalsystem Justiermarken angebracht, die eine Volumenangabe ermöglichen. Besonders vorteilhat ist diese Markierung ähnlich eines Lineals, da es dem Nutzer erlaubt, das aufgenommene oder abgegebene Volumen abzulesen und die Aufnahme oder Abgabe von Volumina zu beenden oder weiter fortzusetzen, um definierte Volumen auf-, abzugeben oder zu bewegen.In a preferred embodiment, the channel systems themselves contain alignment marks, or alignment marks are attached next to, below or above the channel system, which enable volume information to be given. This marking is particularly advantageous, similar to a ruler, as it allows the user to read the volume taken up or dispensed and to end or continue taking up or dispensing volumes in order to add, dispense or move defined volumes.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist eine mehrfache Flüssigkeitsaufnahme bzw. -abgabe möglich. Besonders vorteilhat ist hier, dass das fluidische System zum mehrfachen Aufnehmen und Abgeben von Flüssigkeiten genutzt werden kann.In a preferred embodiment, it is possible to take up or dispense liquid several times. It is particularly advantageous here that the fluidic system can be used to take up and dispense liquids multiple times.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind fluidische Schnittstellen an der strukturierten Komponente vorgesehen, die in verschiedene Richtungen zeigen, beispielsweise senkrecht zur Ebene des fluidischen Systems oder in einem speziellen Winkel vom fluidischen System abgehend. Besonders vorteilhat ist hier, dass durch eine spezielle Geometrie die Auf- bzw. Abgabe von Flüssigkeiten in speziell geformte Oberflächen oder Gefäße erfolgen kann.In a preferred embodiment, fluidic interfaces are provided on the structured component, which point in different directions, for example perpendicular to the plane of the fluidic system or starting from the fluidic system at a specific angle. It is particularly advantageous here that a special geometry allows liquids to be applied or dispensed to specially shaped surfaces or vessels.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind mehrere fluidische Schnittstellen vorgesehen.In a preferred embodiment, several fluidic interfaces are provided.

Dies ist besonders vorteilhaft, da dann eine Abgabe und Aufnahme von Flüssigkeiten an verschiedenen Stellen gleichzeitig oder nacheinander erfolgen kann.This is particularly advantageous since liquids can then be dispensed and received at different points simultaneously or one after the other.

In Kombination mit einem Verteilersystem wird die Aufnahme und Abgabe an mehreren Stellen gleichzeitig oder nacheinander möglich. Bei Nutzung eines reinen Verteilersystems kann eine gleichzeitige Abgabe oder Aufnahme von Flüssigkeiten über die Bewegung der flexiblen Elemente erfolgen.In combination with a distribution system, it is possible to pick up and drop off at several points at the same time or one after the other. When using a pure distribution system, a simultaneous delivery or intake of liquids via the movement of the flexible elements.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Aufnahme bzw. Abgabe der Flüssigkeiten über Membranventile gesteuert siehe. Dies ist besonders vorteilhaft, da damit eine individuelle Fluidaufnahme bzw. Fluidabgabe an unterschiedlichen fluidischen Schnittstellen durch die Bewegung der flexiblen Elemente in der Kammer erfolgen kann.In a preferred embodiment, the intake or delivery of the liquids is controlled via membrane valves, see FIG. This is particularly advantageous since it allows fluid to be taken up or released individually at different fluidic interfaces as a result of the movement of the flexible elements in the chamber.

Eine besondere Ausgestaltung ist die Integration von passiven Ventilen in die einzelnen Verteilerkanäle um eine gleichmäßige Befüllung und damit einen gleichmäßigen Flüssigkeitstransport und damit z.B. die Abgabe gleicher Volumina zu sichern.A special design is the integration of passive valves in the individual distribution channels in order to ensure uniform filling and thus uniform liquid transport and thus, for example, the delivery of the same volumes.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Aufnahme bzw. Abgabe der Flüssigkeiten über Drehventile gesteuert Die Drehventile weisen vorzugsweise Drehventilsitz (28a) und einen rotierenden, die unterschiedlichen Teile des Kanalsystems verbindenden Drehventilkörper (28b) mit Verbindungskanal auf. Dies ist besonders vorteilhaft, da damit eine individuelle Fluidaufnahme bzw. Fluidabgabe an unterschiedlichen fluidischen Schnittstellen durch die Bewegung der flexiblen Elemente in der Kammer erfolgen kann.In a preferred embodiment, the uptake and delivery of the liquids is controlled via rotary valves. The rotary valves preferably have a rotary valve seat (28a) and a rotating rotary valve body (28b) with a connecting channel that connects the different parts of the channel system. This is particularly advantageous since it allows fluid to be taken up or released individually at different fluidic interfaces as a result of the movement of the flexible elements in the chamber.

In einer besonderen Ausgestaltung ist das fluidische System als mikrofluidisches System ausgebildet. Die strukturierte Komponente ist vorzugsweise und im Wesentlichen aus Kunststoff hergestellt.In a special embodiment, the fluidic system is designed as a microfluidic system. The structured component is preferably and essentially made of plastic.

Beim flexiblen Element kann das gesamte Bauteil z.B. als Folie aus Kunststoff hergestellt sein. Es aber auch möglich einen in die anderen Bauteile eingebrachten flexiblen Kunststoff wie Silikon oder TPE oder ein bewegliches mechanisches Element aus einem beliebigen Material zu verwenden.In the case of the flexible element, the entire component can be produced as a plastic film, for example. However, it is also possible to use a flexible plastic such as silicone or TPE that is introduced into the other components, or a movable mechanical element made of any material.

Das fluidische System wird auch als Daumenpumpe bezeichnet, da sich das flexible Bauteil sich besonders leicht mit dem Daumen bedienen lässt.The fluidic system is also referred to as a thumb pump, since the flexible component can be operated particularly easily with the thumb.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

In den Figuren zeigen:

Fig. 1a bis 1c
ein fluidisches System gemäß einer Ausführungsform.
Fig. 2
ein fluidisches System gemäß einer alternativen Ausführungsform.
Fig. 3
ein fluidisches System gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform.
Fig. 4a bis 4c
fluidische Schnittstellen eines fluidischen Systems gemäß Ausführungsformen.
Fig. 5a bis 5f
Druckelemente eines fluidischen Systems gemäß Ausführungsformen.
Fig.6a und 6f
ein fluidisches System gemäß einer weiteren Ausführungsform.
Fig.7a und 7b
ein fluidisches System gemäß einer noch weiteren Ausführungsform.
Fig.8a bis 8e
einen Ausdrückmechanismus eines fluidischen Systems gemäß Ausführungsformen, die nicht unter den Schutzumfang der Erfindung fallen.
Fig.9a und 9b
ein fluidisches System mit Aufweitungen und Detektionskammer gemäß Ausführungsformen.
Fig.10a bis 10c
ein fluidisches System mit einem Lateral-Flow-Streifen gemäß Ausführungsformen.
Fig. 1 1
ein fluidisches System gemäß einer anderen Ausführungsform.
Fig.12a bis 12d
ein fluidisches System mit einem Verteilersystem gemäß Ausführungsformen.
Fig.13
ein fluidisches System gemäß einer anderen Ausführungsform.
Fig.14a, 14b
ein fluidisches System mit einer Vergrößerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
Fig.15a- 15c
zeigen ein fluidisches System mit Flussbegrenzern gemäß Ausführungsformen.
Fig. 16
zeigt eine Ausführungsform des Chips mit Kappe in einer Ansicht von oben
In the figures show:
Figures 1a to 1c
a fluidic system according to an embodiment.
2
a fluidic system according to an alternative embodiment.
3
a fluidic system according to a further alternative embodiment.
Figures 4a to 4c
fluidic interfaces of a fluidic system according to embodiments.
Figures 5a to 5f
Pressure elements of a fluidic system according to embodiments.
6a and 6f
a fluidic system according to another embodiment.
Figures 7a and 7b
a fluidic system according to yet another embodiment.
Figures 8a to 8e
an expression mechanism of a fluidic system according to embodiments not falling under the scope of the invention.
Figures 9a and 9b
a fluidic system with flares and detection chamber according to embodiments.
Figures 10a to 10c
a fluidic system with a lateral flow strip according to embodiments.
Figure 1 1
a fluidic system according to another embodiment.
Figures 12a to 12d
a fluidic system with a distribution system according to embodiments.
Fig.13
a fluidic system according to another embodiment.
Figures 14a, 14b
a fluidic system with an augmentation device according to an embodiment.
15a-15c
show a fluidic system with flow restrictors according to embodiments.
16
Figure 12 shows an embodiment of the capped chip in a top view

Detaillierte BeschreibungDetailed description

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein fluidisches System mit einer Kammer, die über einen flexiblen oder beweglichen Teil, zumeist den Boden oder Deckel, in speziellen Ausführungsformen aber auch bewegliche Wände, verfügt, der durch ein Anheben oder Niederdrücken das Aufnehmen, Abgeben, Verschieben, Verdünnen oder Mischen von Flüssigkeiten oder Gasen erlaubt, die über zumindest einen Kanal oder eine Öffnung mit der Kammer verbunden sind.The present invention describes a fluidic system with a chamber, which has a flexible or movable part, usually the base or lid, but also movable walls in special embodiments, which, by lifting or pressing down, allows the intake, delivery, displacement, dilution or Allows mixing of liquids or gases connected to the chamber via at least one channel or port.

Dabei sind Kammer und der bewegliche Teil so ausgestaltet, dass durch eine Bewegung des beweglichen Teils aus seiner Ausgangsposition ein vorbestimmtes, aber einstellbares Volumen der Kammer verdrängt wird. So können vorbestimmte Volumina bei der Rückführung des beweglichen Teils in eine andere Position oder in die Ausgangsposition in der Kammer aufgenommen oder abgegeben werden. Mit anderen Worten, das Volumen ist durch die Eigenschaften des fluidischen Systems vorbestimmt oder kann durch erfindungsgemäße Ausgestaltung des fluidischen Systems einstellbar sein.The chamber and the movable part are designed in such a way that a predetermined but adjustable volume of the chamber is displaced by a movement of the movable part from its starting position. In this way, predetermined volumes can be taken up or released when the movable part is returned to another position or to the starting position in the chamber. In other words, the volume is predetermined by the properties of the fluidic system or can be adjustable by designing the fluidic system according to the invention.

Fig. 1a bis 1c zeigen eine Ausführungsform des fluidischen Systems. Fig. 1a und Fig. 1c zeigen eine Draufsicht des fluidischen Systems, Fig. 1b zeigt eine Querschnittsansicht des fluidischen Systems. Figures 1a to 1c show an embodiment of the fluidic system. Figures 1a and 1c show a plan view of the fluidic system, Fig. 1b shows a cross-sectional view of the fluidic system.

Das fluidische System weist ein strukturiertes Bauteil 1 mit einer Kammer 2 auf, wobei die Kammer 2 die mit einem Kanalsystem 3 verbunden ist. Das strukturierte Bauteil 1 ist im Wesentlichen flach bzw. plattenartig. Mit anderen Worten, das strukturierte Bauteil 1 weist eine erste Hauptseite und eine zweite Hauptseite auf, die sich parallel gegenüberliegen. Die Kammer 2 und das Kanalsystem 3 sind an der ersten Hauptseite an der Oberfläche des strukturierten Bauteils 1 ausgebildet. Mit anderen Worten, die Kammer 2 und das Kanalsystem 3 sind an der Hauptseite in die Oberfläche des strukturieren Bauteils 1 eingelassen. Die Kammer 2 und das Kanalsystem 3 stellen also eine Vertiefung an der Oberfläche des strukturierten Bauteils 1 dar. Die erste Hauptseite ist beispielsweise eine Oberseite, die zweite Hauptseite ist beispielsweise eine Unterseite des strukturierten Bauteils 1. Zwischen der Oberseite und der Unterseite des strukturierten Bauteils 1 sind Seitenflächen des strukturierten Bauteils 1 angeordnet. Das strukturierte Bauteil ist kann beispielsweise quaderförmig ausgebildet sein. Das strukturierte Bauteil 1 kann auch scheibenförmig ausgebildet sein. Das strukturierte Bauteil kann jedoch jede Form annehmen, solange es im Wesentlichen flach ausgebildet ist.The fluidic system has a structured component 1 with a chamber 2 , the chamber 2 being connected to a channel system 3 . The structured component 1 is essentially flat or plate-like. In other words, the structured component 1 has a first main side and a second main side, which face each other in parallel. The chamber 2 and the channel system 3 are formed on the surface of the structured component 1 on the first main side. In other words, the chamber 2 and the channel system 3 are let into the surface of the structured component 1 on the main side. The chamber 2 and the channel system 3 therefore represent a depression on the surface of the structured component 1. The first main side is, for example, a top side, the second main side is, for example, a bottom side of the structured component 1. Between the top side and the bottom side of the structured component 1 side surfaces of the structured component 1 are arranged. The structured component can be cuboid, for example. The structured component 1 can also be disk-shaped. However, the patterned member can take any shape as long as it is substantially flat.

Das strukturierte Bauteil 1 kann beispielsweise als Plattform ausgebildet sein. Das strukturierte Bauteil 1 kann auch als strukturierte Komponente 1 bezeichnet werden. Das strukturierte Bauteil 1 kann flächig ausgebildet sein.The structured component 1 can be designed as a platform, for example. The structured component 1 can also be referred to as a structured component 1 . The structured component 1 can be of flat design.

Die Kammer 2 bzw. das Kanalsystem 3 weist also eine Oberseite auf, die der Oberseite des strukturierten Bauteils 1 entspricht. Eine Unterseite der Kammer 2 bzw. des Kanalsystems 3 ist innerhalb des strukturierten Bauteils 1 ausgebildet. Die Unterseite der Kammer 2 kann auch als Kammerboden 7 bezeichnet werden. Zwischen der Oberseite der Kammer 2 und der Unterseite ist der Innenraum der Kammer 2 ausgebildet.The chamber 2 or the channel system 3 therefore has an upper side which corresponds to the upper side of the structured component 1 . An underside of the chamber 2 or of the channel system 3 is formed within the structured component 1 . The underside of chamber 2 can also be referred to as chamber floor 7 . The interior of the chamber 2 is formed between the top of the chamber 2 and the bottom.

Die Kammer 2 bzw. das Kanalsystem 3 können als Vertiefung in der strukturierten Komponente, z.B. an der Oberseite oder der Unterseite er strukturierten Komponente 1 ausgebildet sein. Die Kammer 2 und das Kanalsystem 3 können als unterschiedlich tiefe Vertiefungen ausgebildet sein.The chamber 2 or the channel system 3 can be designed as a depression in the structured component, e.g. on the upper side or the underside of the structured component 1. The chamber 2 and the channel system 3 can be designed as depressions of different depths.

Die Kammer 2 bzw. das Kanalsystem 3 ist über eine fluidische Schnittstelle 5 fluidisch mit der Außenwelt verbunden. Mit anderen Worten, die fluidische Schnittstelle 5 ist eine Öffnung des Kanalsystems an einer Seitenfläche des strukturierten Bauteils 1. Die Öffnung der fluidischen Schnittstelle 5 kann auch einer Oberseite oder Unterseite des fluidischen Systems angeordnet sei. Wie in Fig. 1a zu erkennen ist, kann die strukturierte Schnittstelle 5 als Vorsprung von einer Seitenfläche des strukturierten Bauteils 1 hervorstehen. In diesem Fall ist es möglich, mit dem fluidischen System Flüssigkeit direkt von einer Flüssigkeitsoberfläche, z.B. Flüssigkeit, die sich in einem oben offenen Behältnis befindet, aufgenommen werden, indem der Vorsprung in die Flüssigkeit getaucht wird und das flexible bzw. bewegliche Bauteil bewegt wird.The chamber 2 or the channel system 3 is fluidically connected to the outside world via a fluidic interface 5 . In other words, the fluidic interface 5 is an opening in the channel system on a side surface of the structured component 1. The opening in the fluidic interface 5 can also be arranged on an upper side or underside of the fluidic system. As in Fig. 1a as can be seen, the structured interface 5 can protrude from a side surface of the structured component 1 as a projection. In this case, it is possible to use the fluidic system to take up liquid directly from a liquid surface, for example liquid that is in an open-topped container, by dipping the projection into the liquid and moving the flexible or movable component.

Das fluidische System kann über mehrere fluidische Schnittstellen 5 verfügen, die jeweils mit dem Kanalsystem 3 verbunden sind. Die fluidischen Schnittstellen 5 können an unterschiedlichen Oberflächen des strukturierten Bauteils 1 angeordnet sein, z.B. die Oberseite, Unterseite, oder Seitenflächen. Mit anderen Worten, die Öffnungen der fluidischen Schnittstellen 5 können in unterschiedliche Richtungen zeigen, sie können also verschiedene Orientierungen mit Bezug auf den Mittelpunkt des strukturierten Bauteils 1 aufweisen.The fluidic system can have multiple fluidic interfaces 5 which are each connected to the channel system 3 . The fluidic interfaces 5 can be at different Be arranged surfaces of the structured component 1, such as the top, bottom, or side surfaces. In other words, the openings of the fluidic interfaces 5 can point in different directions, ie they can have different orientations with respect to the center point of the structured component 1 .

Ein zweites Bauteil 4 verschließt das Kanalsystem 3 und die Kammer 2 flüssigkeits- und gasdicht, so dass die Zufuhr und Abgabe von Flüssigkeiten und Gasen nur über die fluidische Schnittstelle 5 erfolgen kann. Mit anderen Worten, das zweite Bauteil 4 ist an der Oberfläche des strukturierten Bauteils 1 derart angeordnet, dass es die Kammer 2 und das Kanalsystem 3 an der Oberseite des strukturierten Bauteils 1 verschließt. Das zweite Bauteil 4 kann z.B. auf das strukturierte Bauteil 1 aufgeklebt oder mit dem strukturierten Bauteil verschweißt sein.A second component 4 closes the channel system 3 and the chamber 2 in a liquid-tight and gas-tight manner, so that liquids and gases can only be supplied and discharged via the fluidic interface 5 . In other words, the second component 4 is arranged on the surface of the structured component 1 in such a way that it closes the chamber 2 and the channel system 3 on the upper side of the structured component 1 . The second component 4 can, for example, be glued onto the structured component 1 or welded to the structured component.

Mit anderen Worten, an der Oberseite der Kammer 2 wird der Innenraum der Kammer 2 durch die Unterseite des zweiten Bauteils 4 begrenzt. Die Kammer 2 kann eine im Wesentlichen flache ovale, rechteckige oder runde Form aufweisen. Die Kammer 2 bzw. der Innenraum der Kammer 2 wird also einerseits durch die strukturierte Komponente 1 und andererseits durch das zweite Bauteil 4 definiert.In other words, the interior of the chamber 2 is delimited by the underside of the second component 4 on the upper side of the chamber 2 . The chamber 2 can have a substantially flat oval, rectangular or round shape. The chamber 2 or the interior of the chamber 2 is thus defined on the one hand by the structured component 1 and on the other hand by the second component 4 .

Dabei ist das zweite Bauteil 4 flexibel oder das zweite Bauteil weist einen flexiblen oder beweglichen Bereich 6 auf. Wie in Fig. 1b gezeigt, ist der flexible Bereich 6 des zweiten Bauteils 4 oberhalb der Kammer 2 als direkten Bestandteil des zweiten Bauteils 4 angeordnet. Alternativ kann der flexible oder bewegliche Bereich 6 als weitere Komponente des fluidischen Systems ausgebildet sein. Der flexible bzw. bewegliche Bereich 6 des zweiten Bauteils 4 sollte zumindest an einem Bereich der Kammer 2 bzw. der Außenseite der Kammer 2 angeordnet sein.In this case, the second component 4 is flexible or the second component has a flexible or movable area 6 . As in Fig. 1b shown, the flexible area 6 of the second component 4 is arranged above the chamber 2 as a direct part of the second component 4 . Alternatively, the flexible or movable area 6 can be designed as a further component of the fluidic system. The flexible or moveable area 6 of the second component 4 should be arranged at least on an area of the chamber 2 or on the outside of the chamber 2 .

Das zweite Bauteil 4 kann z.B. als Folie oder Streifen ausgebildet sein und kann als Kunststoff oder Metall hergestellt sein.The second component 4 can be formed, for example, as a film or strip and can be made of plastic or metal.

Alternative Ausführungsformen des fluidischen Systems sind in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellt. Gemäß der in Fig. 2 gezeigten alternativen Ausführungsform verfügt das strukturierte Bauteil 1 über einen flexiblen Bereich 7 unterhalb der Kammer. Mit anderen Worten, der flexible Bereich 7 ist zwischen dem Kammerboden und der Unterseite des strukturierten Bauteils 1 angeordnet. Der flexible Bereich 7 entweder über das Aufbringen eines weiteren Bauteils in das strukturierte Bauteil 1 realisiert sein oder direkt über die Materialeigenschaft des strukturierten Bauteils 1 selbst oder durch die Fertigung aus mehr als einem Material z.B. durch Mehrkomponentenspritzguss umgesetzt sein.Alternative embodiments of the fluidic system are in 2 and 3 shown. According to the 2 In the alternative embodiment shown, the structured component 1 has a flexible area 7 below the chamber. In other words, the flexible area 7 is arranged between the chamber floor and the underside of the structured component 1 . The flexible area 7 can either be implemented by applying a further component to the structured component 1 or directly via the material properties of the structured component 1 itself or by manufacturing it from more than one material, for example by multi-component injection molding.

Eine weitere alternative Ausführungsform ist in Fig. 3 dargestellt. Gemäß der weiteren alternativen Ausführungsform ist das strukturierte Bauteil 1 mit dem zweiten Bauteil 4 und darüber hinaus mit einem weiteren Bauteil 8 verschlossen, wobei eines oder beide Bauteile 4 und 8 über einen flexiblen oder beweglichen Bereich verfügen können. Mit anderen Worten, an der Oberseite des strukturierten Bauteils 1 ist das zweite Bauteil 4 angeordnet. D.h., die Oberseite der Kammer 2 ist mit dem zweiten Bauteil 4 verschlossen. An der Unterseite des strukturierten Bauteils 1 ist das weitere Bauteil 8 angeordnet. D.h., die Unterseite der Kammer, also der Kammerboden, ist mit dem weiteren Bauteil 8 verschlossen. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist ein flexibler Bereich 9) im weiteren Bauteil 8 dargestellt.Another alternative embodiment is 3 shown. According to the further alternative embodiment, the structured component 1 is with the second component 4 and beyond closed with another component 8, one or both components 4 and 8 can have a flexible or movable area. In other words, the second component 4 is arranged on the upper side of the structured component 1 . That is, the top of the chamber 2 is closed with the second component 4 . The further component 8 is arranged on the underside of the structured component 1 . That is, the underside of the chamber, ie the chamber floor, is closed with the additional component 8 . As in 3 shown, a flexible area 9) is shown in the further component 8.

Das strukturierte Bauteil 1 ist vorzugweise mit einer Deckelfolie ausgebildet, die eine ausreichend Flexibilität zum Eindrücken und Anheben oberhalb bzw. unterhalb der Kammer 2 aufweist.The structured component 1 is preferably formed with a cover film that has sufficient flexibility to be pressed in and lifted above or below the chamber 2 .

Vorzugsweise ist die Kammer 2 derart ausgestaltet, dass der bzw. die flexiblen Bereiche 6, 7, 9 beim Hineindrücken in die Kammer 2 nicht die gesamte Kammer 2 ausfüllen. Mit anderen Worten, wenn der flexible Bereich 6, 7, 9 in die Kammer 2 hinein gedrückt wird, schließt der flexible Bereich nicht bündig mit dem Kammerboden ab. D.h., Flüssigkeit oder Gas, die bzw. das sich in der Kammer 2 befindet, wird durch ein Hineindrücken des flexiblen Bereichs 6, 7, 9 nicht vollständig aus der Kammer 2 verdrängt. Weiterhin ist für die Funktionalität ein dichtes Abschließen der flexiblen Bereiche 6, 7, 9 mit dem Kammerboden oder sich anschließenden Kanalsystemen 3 nicht notwendig.The chamber 2 is preferably designed in such a way that the flexible area(s) 6 , 7 , 9 does not fill the entire chamber 2 when it is pressed into the chamber 2 . In other words, when the flexible area 6, 7, 9 is pushed into the chamber 2, the flexible area does not close flush with the bottom of the chamber. That is, liquid or gas located in the chamber 2 is not completely displaced from the chamber 2 by the flexible region 6, 7, 9 being pushed in. Furthermore, a tight seal of the flexible areas 6, 7, 9 with the chamber floor or adjoining channel systems 3 is not necessary for the functionality.

Ein beispielhafter Betrieb der in Figuren 1A bis 1C dargestellten Ausführungsform ist im Folgenden beschrieben:
Aufnehmen von Flüssigkeit: Zum Aufnehmen von Flüssigkeiten/Gasen in das fluidische System, genauer gesagt, in die Kammer 2 des fluidischen Systems, wird der flexible Bereich 6 manuell bzw. händisch, z.B. mit einem Finger eines Benutzers, oder mittels einer Betriebsvorrichtung aus der Ausgangsposition heruntergedrückt. Mit anderen Worten, der flexible Bereich 6 wird von seiner Ausgangsposition durch Druck in die Kammer 2 hineingedrückt. D.h., der flexible Bereich 6 wird über die Oberseite in den Innenraum der Kammer 2 hineingedrückt. Durch das Hineindrücken des flexiblen Bereichs 6 in die Kammer 2 wird der Innenraum der Kammer 2 verkleinert. Anschließen wird die fluidische Schnittstelle 5 in eine Flüssigkeit getaucht. Der flexible Bereich 6 bewegt sich entweder selbsttätig, aufgrund der Materialeigenschaft des flexiblen Bereichs 6, teilweise oder vollständig zurück in die Ausgangsposition, oder wird durch eine Bewegung der Betriebsvorrichtung, z.B. ein Ansaugen oder Abheben, in die Ausgangsposition zurück bewegt. Mit anderen Worten, der Innenraum der Kammer wird durch das Zurückbewegen des flexiblen Bereichs 6 in die Ausgangsposition wieder vergrößert. Durch die Volumenvergrößerung des Innenraums entsteht ein Unterdruck in der Kammer 2 bzw. im angrenzenden Kanalsystem 3, welches über die fluidische Schnittstelle mit der Flüssigkeit in Verbindung steht. D.h., durch den Unterdruckt wird Flüssigkeit in das fluidische System hineingezogen. Mit anderen Worten, durch den Unterdruck wird ein Teil der Flüssigkeit zunächst in das Kanalsystem 3 und, bei ausreichend gro-βem Unterdruck, anschließend auch in die Kammer 2 hineingezogen. Flüssigkeit wird also in das fluidische System aufgenommen. Durch Einstellen des durch das Herunterdrücken des flexiblen Bereichs 6 verdrängten Volumen des Innenraums der Kammer 2 und/oder durch ein definiertes Zurückführen des flexiblen Bereiches 6 in die Ausgangsposition lässt sich das Volumen der aufgenommenen Flüssigkeit bzw. die Positionierung der Flüssigkeit im Kanalsystem 3 bzw. in der Kammer 2 des fluidischen Systems einstellen.
An exemplary operation of the in Figures 1A to 1C illustrated embodiment is described below:
Taking up liquid: In order to take up liquids/gases into the fluidic system, more precisely into the chamber 2 of the fluidic system, the flexible area 6 is moved manually, eg with a finger of a user, or by means of an operating device from the starting position depressed. In other words, the flexible portion 6 is pressed into the chamber 2 from its initial position by pressure. That is, the flexible area 6 is pressed into the interior of the chamber 2 via the upper side. By pressing the flexible area 6 into the chamber 2, the interior space of the chamber 2 is reduced. The fluidic interface 5 is then immersed in a liquid. The flexible area 6 moves either automatically, due to the material properties of the flexible area 6, partly or completely back into the starting position, or is moved back into the starting position by a movement of the operating device, eg suction or lifting. In other words, the interior space of the chamber is increased again by moving the flexible area 6 back into the starting position. The increase in volume of the interior creates a negative pressure in the chamber 2 or in the adjacent channel system 3, which is connected to the liquid via the fluidic interface. That is, liquid is drawn into the fluidic system by the negative pressure. In other words, through the A part of the liquid is first drawn into the channel system 3 and, if the negative pressure is sufficiently large, then also into the chamber 2 under negative pressure. Liquid is thus absorbed into the fluidic system. By adjusting the volume of the interior of the chamber 2 displaced by pressing down the flexible area 6 and/or by returning the flexible area 6 to the starting position in a defined manner, the volume of the liquid taken up or the positioning of the liquid in the channel system 3 or in of chamber 2 of the fluidic system.

Mischen von Flüssigkeiten: Ein Mischen der aufgenommenen Flüssigkeit erfolgt dadurch, dass zunächst Flüssigkeit in die Kammer 2 gezogen wird, d.h. Flüssigkeit wird zunächst in das fluidische System aufgenommen. Anschließend wird entweder das flexible Bauteil 6 bewegt, oder das fluidische System selbst wird bewegt. Das Bewegen des fluidischen Systems erfolgt beispielsweise durch ein mehrfaches Kippen des fluidischen Systems. Dabei sollte ein schnelles Schütteln vermieden werden, um zu vermeiden, dass Luftblasen in der aufgenommen Flüssigkeit entstehen.Mixing of liquids: The liquid taken up is mixed by first drawing liquid into chamber 2, i.e. liquid is first taken up into the fluidic system. Then either the flexible component 6 is moved or the fluidic system itself is moved. The fluidic system is moved, for example, by tilting the fluidic system multiple times. Rapid shaking should be avoided to prevent air bubbles from forming in the absorbed liquid.

Abgabe von Flüssigkeiten: Die Abgabe von Flüssigkeiten aus dem fluidischen System erfolgt dadurch, dass das flexible Bauteil 6 bzw. die flexiblen Bauteile in die Kammer 2 hinein gedrückt werden. Mit anderen Worten, das Volumen der Innenraum der Kammer 2, der durch das flexible Bauteil begrenzt ist, wird durch das Hineindrücken des flexiblen Bauteils verringert. Die Flüssigkeit, die sich entweder in der Kammer 2 oder im Kanalsystem 3 befindet, wird entsprechend dem durch die Bewegung des flexiblen Bereich 6, d.h., durch das Hineindrücken des flexiblen Bereichs 6 in die Kammer 2, verdrängten Volumen aus dem fluidischen System abgegeben. D.h., die verdrängte Flüssigkeit wird von der Kammer 2 über das Kanalsystem 3 durch die fluidische Schnittstelle 5 abgegeben. Das Volumen der abgegebenen Flüsssigkeit kann dem Volumen des Innenraums der Kammer 2 entsprechen, um welches die Kammer durch das Hineindrücken des flexiblen Bereichs verkleinert wird. Dabei können Flüssigkeitsvolumina mehrfach abgegeben werden. Die mehrfache Abgabe kann dadurch erfolgen, dass der flexible Bereich 6, 7, 9 schrittweise immer weiter in die Kammer 2 bzw. den Innenraum der Kammer 2 hineingedrückt wird. Die mehrfache Abgabe kann auch dadurch erfolgen, dass der flexible Bereich 6, 7, 9 zunächst einmal in die Kammer 2 hineingedrückt wird und dass der flexible Bereich 6, 7, 9 anschließend wie oben beschrieben sich entweder selbstständig aus der Kammer 2 herausbewegt oder mithilfe einer Betriebsvorrichtung aus der Kammer 2 herausbewegt wird. Durch die Herausbewegung geht ein Rückfluss zumindest eines Teils der Flüssigkeit im mit der Kammer 2 verbundenen Kanalsystem 3 einher. Das Herausbewegen ist von einem wiederholten Eindrücken des flexiblen Bereichs 6, 7, 9 in die Kammer 2 zur erneuten Flüssigkeitsabgabe gefolgt. Mit anderen Worten, durch das wiederholte und abwechselnde Eindrücken in die Kammer 2 und Herausbewegen aus der Kammer 2 des flexiblen Bereichs 6, 7, 9 wird eine Pumpbewegung bzw. eine Pumpfunktionalität vollzogen. Diese führt zu einer wiederholten und abwechselnden Flüssigkeitsaufnahme und Flüssigkeitsabgabe.Delivery of liquids: The delivery of liquids from the fluidic system takes place in that the flexible component 6 or the flexible components are pressed into the chamber 2 . In other words, the volume of the interior space of the chamber 2, which is delimited by the flexible component, is reduced by the flexible component being pressed in. The liquid, which is located either in the chamber 2 or in the channel system 3, is discharged from the fluidic system according to the volume displaced by the movement of the flexible area 6, ie by the flexible area 6 being pressed into the chamber 2. That is, the displaced liquid is released from the chamber 2 via the channel system 3 through the fluid interface 5 . The volume of the liquid dispensed may correspond to the volume of the interior of the chamber 2 by which the chamber is reduced by pushing in the flexible portion. Volumes of liquid can be dispensed multiple times. The multiple delivery can take place in that the flexible area 6 , 7 , 9 is gradually pressed further and further into the chamber 2 or the interior of the chamber 2 . The multiple delivery can also take place in that the flexible area 6, 7, 9 is first pressed into the chamber 2 and that the flexible area 6, 7, 9 then moves out of the chamber 2 either independently as described above or with the help of a Operating device is moved out of the chamber 2. The outward movement is accompanied by a backflow of at least part of the liquid in the channel system 3 connected to the chamber 2 . The withdrawal is followed by a repeated depression of the flexible portion 6, 7, 9 into the chamber 2 for renewed liquid delivery. In other words, by repeatedly and alternately pressing the flexible area 6, 7, 9 into the chamber 2 and moving it out of the chamber 2, a pumping movement or a pumping functionality is carried out. This leads to repeated and alternating liquid intake and liquid discharge.

Verschluss der fluidischen Schnittstelle 5 zur Probennahme: Durch eine Kappe 14 wird die fluidische Schnittstelle 5 zur Probennahme verschlossen. Durch die Ausgestaltung dieser Kappe 14 kann auch durch integrierte Vorsprünge das Volumen in dem Kanalsystem 3 verdrängt werden.Closure of the fluidic interface 5 for sampling: The fluidic interface 5 for sampling is closed by a cap 14 . Due to the design of this cap 14, the volume in the channel system 3 can also be displaced by integrated projections.

Vorzugsweise ist eine fluidische Schnittstelle 5 als Eingang 5.1 und eine andere fluidische Schnittstelle 5 als Ausgang 5.2 des fluidischen Systems ausgebildet ist. Der Eingang 5.1. und Ausgang 5.2 sind vorzugsweise an der strukturierten Komponenten 1 ausgebildet. Die beiden fluidische Schnittstellen 51 und 5.2 sind dabei an einer Seite, vorzugsweise an einer Stirnseite oder schmalen Seite des Chips (fluidisches System) ausgebildet. D.h. der Eingang und der Ausgang sind auf einer Seite des System angeordnet sind. Dadurch ist es möglich den Eingang und Ausgang mit einer Kappe 14, die auch als Jumper bezeichnet wird, zu verschließen.One fluidic interface 5 is preferably configured as an input 5.1 and another fluidic interface 5 is configured as an output 5.2 of the fluidic system. The entrance 5.1. and output 5.2 are preferably formed on the structured component 1. The two fluidic interfaces 51 and 5.2 are formed on one side, preferably on an end face or narrow side of the chip (fluidic system). This means that the input and the output are arranged on one side of the system. This makes it possible to close the input and output with a cap 14, which is also referred to as a jumper.

Die Kappe 14 ist vorzugsweise am fluidischen System, vorzugsweise an der strukturierten Komponente 1 befestigt. Es können eine oder mehrere Kappen 14 befestigt sein.The cap 14 is preferably attached to the fluidic system, preferably to the structured component 1 . One or more caps 14 may be attached.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist nur eine Kappe 14 vorgesehen, die entweder auf den Eingang 5.1 oder Ausgang 5.2 aufsteckbar ist. Damit kann dann selektiv ein Aufnehmen einer Flüssigkeit am Eingang oder ein Abgeben von Flüssigkeit am Ausgang ermöglicht werden.In a preferred embodiment, only one cap 14 is provided, which can be plugged onto either the input 5.1 or the output 5.2. A liquid can then be selectively taken up at the inlet or liquid can be dispensed at the outlet.

Die eine oder mehreren Kappen 14 sind über eine Lasche 44 am Chip befestigt.The one or more caps 14 are attached to the chip via a tab 44 .

Zugabe von Flüssigkeit: Durch das vollständige oder partielle Entleeren eines Flüssigkeitsreservoirs 16 wird die aufgenommene Probe durch eine Flüssigkeit transportiert und ein Verdünnen oder Zuführen von Reagenzien wird möglich.Addition of liquid: By completely or partially emptying a liquid reservoir 16, the taken sample is transported by a liquid and diluting or adding reagents becomes possible.

Der flexible Bereich 6 kann also durch Druck von außen aufgrund seiner Flexibilität unter eine Ebene, die durch die Oberseite des strukturierten Bauteils 1 definiert ist, in die Kammer 2, genauer gesagt in den Innenraum der Kammer 2 hineingedrückt werden. Andererseits kann der flexible Bereich 6 durch Zug von außen, z.B. mittels Unterdruck oder einer angebrachten Vorrichtung, wieder aus dem Innenraum der Kammer 2 heraus gezogen werden. D.h., er kann über die Ebene, die durch die Oberseite des strukturierten Bauteils 1 definiert wird, hinaus bewegt werden.Due to its flexibility, the flexible region 6 can thus be pressed under a plane defined by the upper side of the structured component 1 into the chamber 2, more precisely into the interior of the chamber 2, by external pressure. On the other hand, the flexible area 6 can be pulled out of the interior of the chamber 2 again by pulling from the outside, e.g. That is, it can be moved beyond the plane defined by the top of the structured component 1.

Aus diesen Basisfunktionalitäten, d.h. die Aufnahme von Flüssigkeit in das fluidische System, die Abgabe von Flüssigkeit aus dem fluidischen System und das Mischen von im fluidischen System aufgenommener Flüssigkeit, ergeben sich folgende Charakteristika für das fluidische System:
Eine Aufnahme, Verdünnung Abgabe, Dosierung bzw. ein Transport von Flüssigkeiten ist möglich. Flüssigkeit, die in das fluidische System aufgenommen worden ist, kann mithilfe des fluidischen Systems transportiert und gelagert werden. Eine Mehrfachaufnahme und Mehrfachabgabe von Flüssigkeiten ist möglich. Ein Mischen von Flüssigkeiten ist möglich.
These basic functionalities, i.e. the intake of liquid into the fluidic system, the release of liquid from the fluidic system and the mixing of liquid contained in the fluidic system, result in the following characteristics for the fluidic system:
It is possible to absorb, dilute, dispense, dose or transport liquids. Liquid that has been added to the fluidic system can use the fluidic system can be transported and stored. Multiple intake and multiple dispensing of liquids is possible. Mixing of liquids is possible.

Durch die Ausgestaltung des fluidischen Systems gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen kann das fluidische System durch die Ausgestaltung der Kammer 2 und der flexiblen Bereiche 6, 7, 9 als Pipette mit Funktionen der Flüssigkeitsaufnahme, Flüssigkeitsabgabe und dem mehrfachen Aufnehmen und Abgeben von Flüssigkeiten genutzt werden. Dabei kann die Bedienung vollständig manuell ohne weitere Hilfsmittel oder mittels einer Betriebsvorrichtung erfolgen.The design of the fluidic system according to the above-described embodiments means that the fluidic system can be used as a pipette with functions of liquid intake, liquid delivery and multiple intake and delivery of liquids due to the design of the chamber 2 and the flexible areas 6, 7, 9. The operation can be carried out completely manually without additional tools or by means of an operating device.

Figuren 4a bis 4c zeigen Ausführungsformen der fluidischen Schnittstelle 5. Die Ausführungsformen der fluidischen Schnittstelle 5 gemäß den Figuren 4a bis 4c unterscheiden sich in der Geometrie. Genauer gesagt weisen die gezeigten Ausführungsformen der fluidischen Schnittstelle 5 jeweils einen Auslass 10 auf, wobei sich die Form des Auslasses 10 in den gezeigten Ausführungsformen unterscheidet. Durch die spezielle bzw. definierte Geometrie des Auslasses und/oder durch eine Oberflächenmodifikation bzw. eine Materialbeschaffenheit des Auslasses 10 der fluidischen Schnittstelle kann eingestellt werden, bei welchem Volumen eines Tropfens der abgegebenen Flüssigkeit der Tropfen vom Auslass abreißt. Durch die definierte Geometrie des Auslasses 10 der fluidischen Schnittstelle 5 können Volumina, d.h. Wunschvolumina, des Flüssigkeitstropfens der abgegebenen Flüssigkeit voreingestellt werden. D.h., die Geometrie des Auslasses 10 der fluidischen Schnittstelle 5 ist für das abgegebene Flüssigkeitsvolumen mitentscheidend. Mit anderen worten, wenn Flüssigkeit vom fluidischen System abgegeben werden soll, wird der flexible Bereich 6, 7, 9 in die Kammer 2 hineingedrückt, sodass sich am Auslass 10 der fluidischen Schnittstelle 5 ein Tropfen der Flüssigkeit bildet. Der flexible Bereich 6, 7, 9 wird solange weiter in die Kammer 2 hineingedrückt, bis der Flüssigkeitstropfen vom Auslass 10 abreißt. Anschließend kann das Hineindrücken des flexiblen Bereichs 6, 7, 9 bzw. das Abgeben von Flüssigkeit beendet werden. Alternativ kann der flexible Bereich 6, 7, 9 weiter in die Kammer 2 hineingedrückt werden, um einen weiteren Flüssigkeitstropfen zu erzeugen.FIGS. 4a to 4c show embodiments of the fluidic interface 5. The embodiments of the fluidic interface 5 according to FIGS. 4a to 4c differ in their geometry. More precisely, the shown embodiments of the fluidic interface 5 each have an outlet 10, the shape of the outlet 10 being different in the shown embodiments. The special or defined geometry of the outlet and/or a surface modification or a material composition of the outlet 10 of the fluidic interface can be used to set the volume of a droplet of the liquid dispensed at which the droplet breaks away from the outlet. Due to the defined geometry of the outlet 10 of the fluidic interface 5, volumes, i.e. desired volumes, of the liquid drop of the liquid dispensed can be preset. That is to say, the geometry of the outlet 10 of the fluidic interface 5 is also decisive for the volume of liquid dispensed. In other words, when liquid is to be dispensed from the fluidic system, the flexible area 6 , 7 , 9 is pressed into the chamber 2 so that a drop of liquid forms at the outlet 10 of the fluidic interface 5 . The flexible area 6 , 7 , 9 is pressed further into the chamber 2 until the drop of liquid tears away from the outlet 10 . The pressing in of the flexible area 6, 7, 9 or the dispensing of liquid can then be terminated. Alternatively, the flexible portion 6, 7, 9 can be pushed further into the chamber 2 to create another drop of liquid.

Figuren 5f bis 5f zeigen Druckelemente der flexiblen Bereiche gemäß verschiedener Ausführungsformen. Die flexiblen Bereiche 6, 7, 9 können Druckelemente 11, 12, 13 aufweisen, um ein definiertes Eindrücken der flexiblen Bereiche 6, 7, 9 in die Kammer 2 bzw. ein definiertes Herausziehen bzw. Herausbewegen der flexiblen Bereiche 6, 7, 9 aus der Kammer 2 zu ermöglichen. Mit anderen Worten, um auch bei manueller Betätigung bzw. händischem Betrieb Unterschiede durch eine personenabhängige Krafteinwirkung oder Fingergröße zu verhindern, können auf den flexiblen Bereichen 6, 7, 9 Druckelemente 11, 12, 13 angeordnet sein, bzw. aufgebracht werden. Mit anderen Worten, durch die Druckelemente 11, 12, 13 kann sichergestellt werden, dass durch ein Eindrücken des flexiblen Bereichs 6, 7, 9 in die Kammer 2 immer dasselbe Volumen des Innenraums der Kammer 2 verdrängt wird. Die Druckelemente 11, 12, 13 können entweder händisch bzw. manuell, z.B. mit einem Finger, oder durch eine Betriebsvorrichtung betrieben werden. Die Druckelemente 11, 12, 13 können auf den flexiblen Bereich 6 aufgebrachte Materialien. Beispielsweise können die Druckelemente 11 als eine Silikonhalbkugel ausgebildet sein, wie z.B. in Figuren 5a und 5b gezeigt. Alternativ können die Druckelemente 12 direkt mit dem flexiblen Bereich 8 gefertigt werden, beispielsweise durch Mehrkomponentenspritzguss, wie in Figuren 5b und 5c gezeigt. Alternativ kann ein definiertes Eindrücken auch über Druckelemente 13, die als hochstehende Elemente im strukturierten Bauteil erreicht werden, wie in Figuren 5e und 5f dargestellt. Mit anderen Worten, die in Figuren 5e und 5f gezeigten Druckelemente 13 sind in der Kammer 2 des fluidischen Systems, beispielsweise am Kammerboden angeordnet und ragen in den Innenraum der Kammer 2 hinein. Mittels der Druckelemente 13 kann also die Bewegung des flexiblen Bereichs 6 beim Hineindrücken in die Kammer 2 begrenzt werden, sodass steht nur ein maximales Volumen des Innenraums verdrängt wird.. Figuren 5a, 5b, und 5e zeigen jeweils den Ausgangszustand des flexiblen Bereichs 6, 7, 9, d.h. den Zustand wenn auf den flexiblen Bereich 6, 7, 9 keine Kraft bzw. kein Druck ausgeübt wird.. Figuren 5b, 5d und 5f zeigen jeweils eine Position vor einer Flüssigkeitsaufnahme bzw. während der Flüssigkeitsabgabe, also eine Position des flexiblen Bereichs 6, 7, 9 wenn dieser in die Kammer 2 hineingedrückt ist. Figures 5f to 5f 12 show pressure elements of the flexible regions according to various embodiments. The flexible areas 6, 7, 9 can have pressure elements 11, 12, 13 in order to ensure that the flexible areas 6, 7, 9 are pressed into the chamber 2 in a defined manner or that the flexible areas 6, 7, 9 are pulled out or moved out in a defined manner to allow the chamber 2. In other words, in order to prevent differences due to a person-dependent force or finger size even during manual actuation or manual operation, pressure elements 11, 12, 13 can be arranged or applied to the flexible areas 6, 7, 9. In other words, the pressure elements 11, 12, 13 can ensure that the same volume of the interior of the chamber 2 is always displaced when the flexible region 6, 7, 9 is pressed into the chamber 2. The pressure elements 11, 12, 13 can be operated either manually, for example with a finger, or by an operating device. The Printing elements 11, 12, 13 can be materials applied to the flexible area 6. For example, the pressure elements 11 can be designed as a silicon hemisphere, such as in Figures 5a and 5b shown. Alternatively, the pressure elements 12 can be manufactured directly with the flexible area 8, for example by multi-component injection molding, as in Figures 5b and 5c shown. Alternatively, a defined impression can also be achieved using pressure elements 13, which are protruding elements in the structured component, as in Figures 5e and 5f shown. In other words, the in Figures 5e and 5f The pressure elements 13 shown are arranged in the chamber 2 of the fluidic system, for example on the chamber floor, and protrude into the interior of the chamber 2 . The movement of the flexible area 6 when it is pressed into the chamber 2 can thus be limited by means of the pressure elements 13, so that only a maximum volume of the interior space is displaced. Figures 5a, 5b, and 5e each show the initial state of the flexible area 6, 7, 9, ie the state when no force or pressure is exerted on the flexible area 6, 7, 9. Figures 5b, 5d and 5f each show a position before liquid is taken up or during liquid discharge, ie a position of the flexible region 6, 7, 9 when it is pressed into the chamber 2.

Figuren 6a und 6b zeigen weitere Ausführungsformen des fluidischen Systems. Genauer gesagt zeigen Figuren 6a und 6b ein fluidisches System, welches zwei separate fluidische Schnittstellen 5 aufweist. Wie in Figuren 6a und 6b gezeigt, sind die fluidischen Schnittstellen 5 an verschiedenen, genauer gesagt entgegen gesetzten Seitenflächen des strukturierten Bauteils 1 angeordnet und ragen von den jeweiligen Seitenflächen hervor. Hier kann die Flüssigkeitsaufnahme durch eine der beiden fluidische Schnittstellen 5 erfolgen, und die Flüssigkeitsabnahme kann durch die andere der beiden fluidischen Schnittstellen 5 erfolgen. Wie in Fig. 6b gezeigt können die fluidischen Schnittstellen 5 auch durch eine Kappe 14 verschlossen werden, um Kontaminationen oder ein Austreten von Flüssigkeit aus der fluidischen Schnittstelle 5 zu vermeiden. Durch die Kappe 14 kann die im fluidischen System aufgenommene Flüssigkeit besonders sicher und einfach transportiert und gelagert werden. Mit anderen Worten, die Kappe 14 kann auf die fluidische Schnittstelle 5, genauer gesagt, auf die durch die fluidische Schnittstelle 5 ausgebildete Öffnung in einer Seitenfläche des strukturierten Bauteils, aufgesetzt sein und die fluidische Schnittstelle 5 fluiddicht abschließen. Figures 6a and 6b show further embodiments of the fluidic system. More precisely show Figures 6a and 6b a fluidic system which has two separate fluidic interfaces 5 . As in Figures 6a and 6b shown, the fluidic interfaces 5 are arranged on different, more precisely opposite, side surfaces of the structured component 1 and protrude from the respective side surfaces. Here, liquid can be taken up through one of the two fluidic interfaces 5 and liquid can be removed through the other of the two fluidic interfaces 5 . As in Figure 6b shown, the fluidic interfaces 5 can also be closed by a cap 14 in order to prevent contamination or liquid from escaping from the fluidic interface 5 . The liquid contained in the fluidic system can be transported and stored in a particularly safe and simple manner through the cap 14 . In other words, the cap 14 can be placed on the fluidic interface 5, more precisely, on the opening formed by the fluidic interface 5 in a side surface of the structured component, and the fluidic interface 5 can be closed off in a fluid-tight manner.

Wie in Figuren 7a und 7b gezeigt, kann das fluidische System durch ein Flüssigkeitsreservoir 16 erweitert werden. Das Flüssigkeitsreservoir 16 ist über einen Kanal mit dem Kanalsystem 3 bzw. mit der Kammer 2 verbunden. Der Kanal kann ein Teil des Kanalsystems 3 sein. Die Flüssigkeitsreservoire 16 können beispielsweise durch einen oder mehrere sogenannte Blister ausgebildet sein, d.h. flüssigkeitsgefüllte, sich z.B. durch ein Anstechen öffnende Kompartimente, die auf das fluidische System flüssigkeitsdicht montiert sind. Eine Flüssigkeitsaufnahme aus dem Blister wird durch ein oben beschriebenes Niederdrücken des flexiblen Bereichs 6 und ein Herausbewegen des flexiblen Bereichs 6 aus der Kammer 2 erreicht, wobei durch den entstehenden Unterdruck in der Kammer 2 und das Kanalsystem 3 über den verbundenen Kanal Flüssigkeit aus dem Blister in das Kanalsystem 3 bzw. die Kammer 2 aufgenommen wird. Ein Austreten von Flüssigkeit aus der fluidischen Schnittstelle 5 wird durch das Aufsetzen einer Kappe 14 auf die fluidische Schnittstelle verhindert, wenn weitere Flüssigkeit durch das Entleeren des Flüssigkeitsreservoirs 16 die Flüssigkeit im Kanalsystem 3 in die Kammer 2 drückt und die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsreservoir 16 ebenfalls in die Kammer 2 strömt. Mit anderen Worten, von außen in das fluidische System aufgenommene Flüssigkeit, die sich im Kanalsystem 3 bzw. in der Kammer befindet, kann mit der Flüssigkeit im Flüssigkeitsreservoir 16 vermischt werden. Das Vermischen kann durch das Aufsetzen der Kappe 14 auf die fluidische Schnittstelle erleichtert bzw. verstärkt werden, da mit aufgesetzter Kappe 14 der durch das Bewegen des flexiblen Bereichs 6 entstehende Unterdruck auf die Flüssigkeit im Flüssigkeitsreservoir 16 wirkt.As in Figures 7a and 7b shown, the fluidic system can be expanded by a liquid reservoir 16 . The liquid reservoir 16 is connected to the channel system 3 or to the chamber 2 via a channel. The channel can be part of the channel system 3. The liquid reservoirs 16 can be formed, for example, by one or more so-called blisters, ie liquid-filled compartments which can be opened, for example by piercing, and which are mounted on the fluidic system in a liquid-tight manner. A liquid intake from the blister is achieved by depressing the flexible portion 6 as described above and moving the flexible portion 6 out of the chamber 2, with the resulting negative pressure in the Chamber 2 and the channel system 3 is received via the connected channel liquid from the blister in the channel system 3 and the chamber 2. A cap 14 is placed on the fluidic interface to prevent liquid from escaping from the fluidic interface 5 if further liquid is pushed into the chamber 2 by emptying the liquid reservoir 16 in the channel system 3 and the liquid from the liquid reservoir 16 is also pushed in chamber 2 is flowing. In other words, liquid that is received into the fluidic system from the outside and is located in the channel system 3 or in the chamber can be mixed with the liquid in the liquid reservoir 16 . The mixing can be facilitated or intensified by placing the cap 14 on the fluidic interface, since with the cap 14 in place the negative pressure resulting from the movement of the flexible area 6 acts on the liquid in the liquid reservoir 16 .

Das Flüssigkeitsreservoir 16 kann auch als Reagenzienreservoir oder Flüssigreagenzienreservoir bezeichnet werden, und kann jede Art von Flüssigkeit beinhalten.The liquid reservoir 16 may also be referred to as a reagent reservoir or liquid reagent reservoir and may contain any type of liquid.

Ein Mischen der Flüssigkeiten kann durch eine Bewegung des fluidischen Systems, eine Bewegung des flexiblen Bereichs 6, 7, 9 oder eingebrachte Mischelemente erfolgen. Dabei können die Mischelemente, z.B. Kugeln aus Silikon, durch die manuelle Bewegung des fluidischen Systems erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann das Mischen mittels Elemente aus magnetischen Materialien erfolgen, die durch ein Vorrichtung zum Mischen von außen bewegt werden.The liquids can be mixed by a movement of the fluidic system, a movement of the flexible area 6, 7, 9 or introduced mixing elements. The mixing elements, e.g. silicone balls, can be created by manually moving the fluidic system. Alternatively or additionally, the mixing can be done by means of elements made of magnetic materials, which are moved by an external mixing device.

Figuren 7a und 7b zeigen eine Ausführungsform des fluidischen Systems, die zwei Arten der Flüssigkeitsaufnahme kombiniert. Zum einen erfolgt beispielsweise durch die als Flüssigkeitseingang dienende fluidische Schnittstelle 5 die Probenaufnahme durch ein Bewegen des flexiblen Bereiches 6, 7, 8 der Kammer 2 in die Kammer 2 und ein Herausbewegen des flexiblen Bereichs, wie oben beschrieben. Alternativ kann eine selbstständige Flüssigkeitsaufnahme in das fluidische System, über eine passive Befüllung, d.h. mittels Kapillarkräfte des Kanalsystems 3 an der fluidischen Schnittstelle 5 erfolgen. Die Sogwirkung, die durch den Unterdruck bzw. durch die Kapillarkräfte entsteht, und damit die Befüllgeschwindigkeit, kann durch eine Oberflächenmodifikation, z.B. eine Hydrophilisierung der Kanaloberfläche des Kanalsystems 3, verstärkt bzw. beschleunigt werden. Figures 7a and 7b show an embodiment of the fluidic system that combines two types of liquid intake. On the one hand, the sample is taken up, for example, through the fluidic interface 5 serving as a liquid inlet, by moving the flexible area 6, 7, 8 of the chamber 2 into the chamber 2 and moving the flexible area out, as described above. Alternatively, liquid can be taken up automatically into the fluidic system via passive filling, ie by means of capillary forces of the channel system 3 at the fluidic interface 5 . The suction effect, which is caused by the negative pressure or by the capillary forces, and thus the filling speed, can be intensified or accelerated by a surface modification, for example hydrophilicization of the channel surface of the channel system 3.

Ferner kann mittels passiver Ventile im Kanalsystem 3, beispielsweise Kapillarstoppventile und Kanalverjüngungen 41, siehe Fig. 7a, des Kanalsystems 3 das Volumen der aufgenommenen Flüssigkeit festgelegt werden. Damit wird eine definierte Menge Flüssigkeit aufgenommen werden, wobei eine Verschlusskappe bei dem Entleeren des Flüssigkeitsreservoirs 16 das Austreten der Flüssigkeit verhindert.Furthermore, by means of passive valves in the channel system 3, for example capillary stop valves and channel constrictions 41, see Figure 7a , the channel system 3, the volume of the recorded liquid can be determined. A defined quantity of liquid is thus taken up, with a closure cap preventing the liquid from escaping when the liquid reservoir 16 is emptied.

Figuren 8a bis 8e zeigen einen Ausdrückmechanismus für das Flüssigkeitsreservoir 16 gemäß Ausführungsformen, die nicht unter den Schutzumfang der Erfindung fallen. . Der Ausdrückmechanismus kann beispielsweise als eine Klappe 19 ausgebildet sein, wobei das Einrasten der Klappe 19, wie in Fig. 8d dargestellt das Einführen einer definierten Menge Flüssigkeit vom Flüssigkeitsreservoir 16 in das Kanalsystem 3 des fluidischen Systems, womit ein definiertes Mischverhältnis der Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsreservoir mit der im Fluidischen System aufgenommenen Flüssigkeit erreicht wird. Fig. 8d zeigt dabei einen Zustand, bei dem die Klappe 19 das Flüssigkeitsreservoir 16 auf die fluidische Schnittstelle 5 des Kanals des Kanalsystems 3 presst. Dies Prinzip ist auf weitere Flüssigkeitsreservoire 16 erweiterbar und damit für Mehrfachmischungen einsetzbar. Figures 8a to 8e 12 show a liquid reservoir 16 ejection mechanism according to embodiments not falling under the scope of the invention. . The squeezing mechanism can be designed, for example, as a flap 19, with the latching of the flap 19, as in Figure 8d shown the introduction of a defined amount of liquid from the liquid reservoir 16 into the channel system 3 of the fluidic system, whereby a defined mixing ratio of the liquid from the liquid reservoir with the liquid contained in the fluidic system is achieved. Figure 8d shows a state in which the flap 19 presses the liquid reservoir 16 onto the fluidic interface 5 of the channel of the channel system 3. This principle can be extended to other liquid reservoirs 16 and can therefore be used for multiple mixtures.

Fig. 8a zeigt einen Ausdrückmechanismus mit Sitz 17, der als Blistersitz ausgebildet sein kann und über Durchstechelemente 18, z.B. kleine Spitzen verfügt. Figure 8a shows an ejection mechanism with a seat 17, which can be designed as a blister seat and has piercing elements 18, for example small tips.

Fig. 8b zeigt eine Ausführungsform eines Ausdrückmechanismus, wobei der Sitz 17 Rastnasen 19 aufweist und die Klappe 19 scharnierartig an den Rastnasen 20 des Sitzes 17 beweglich montiert ist. Wie in Fig. 8b gezeigt, ist das Flüssigkeitsreservoir 16 an der Klappe angeordnet. Der in Fig. 8b gezeigte Ausdrückmechanismus kann darüber hinaus ebenfalls Durchsteckelemente 18 (nicht gezeigt) aufweisen. Dabei dient eine der Rastnasen 20 als Scharnier und eine andere der Rastnasen 20 als Rastfläche bzw. Auflagefläche für die Kappe 19, um so eine Drehung der Kappe 19 zu begrenzen. D.h., beim Zuklappen der Klappe 19 wird das Flüssigkeitsreservoir 16 aufgestochen und die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsreservoir kann in das Kanalsystem 3 der fluidischen Schnittstelle aufgenommen werden. Durch die Begrenzung der Drehung der Klappe 19 durch die Rastnasen kann eine definierte bzw. vorbestimmte Menge der Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsreservoir an das fluidische System abgegeben werden. Figure 8b 14 shows an embodiment of an ejection mechanism, wherein the seat 17 has detents 19 and the flap 19 is movably mounted on the detents 20 of the seat 17 in a hinge-like manner. As in Figure 8b shown, the liquid reservoir 16 is located on the flap. the inside Figure 8b The push-out mechanism shown can also have push-through elements 18 (not shown). One of the latching lugs 20 serves as a hinge and another of the latching lugs 20 serves as a latching surface or bearing surface for the cap 19 in order to limit rotation of the cap 19 in this way. This means that when the flap 19 is closed, the liquid reservoir 16 is punctured and the liquid from the liquid reservoir can be taken up into the channel system 3 of the fluidic interface. By limiting the rotation of the flap 19 by the locking lugs, a defined or predetermined amount of liquid can be released from the liquid reservoir to the fluidic system.

Der Sitz 17 kann auch als Reservoirschnittstelle bezeichnet werden.The seat 17 can also be referred to as the reservoir interface.

Fig. 8c zeigt eine Ausführungsform des Ausdrückmechanismus, bei dem das Flüssigkeitsreservoir 16 auf der Oberfläche des strukturierten Bauteils 1 angeordnet ist. In diesem Fall kann die Klappe 19 eine Ausbuchtung bzw. Vorsprung aufweisen, wie in Fig. 8d gezeigt, sodass das Flüssigkeitsreservoir 16 beim Zuklappen der Klappe 19 durch den Vorsprung ausgedrückt wird. Fig. 8d zeigt den niedergedrückten Ausdrückmechanismus, in diesem Fall die Klappe 19.. Figure 8c FIG. 1 shows an embodiment of the ejection mechanism in which the liquid reservoir 16 is arranged on the surface of the structured component 1. FIG. In this case, the flap 19 can have a bulge or projection, as in FIG Figure 8d shown, so that the liquid reservoir 16 is expressed by the projection when the flap 19 is closed. Figure 8d shows the depressed ejection mechanism, in this case the flap 19..

Fig. 8e ist eine Draufsicht eines Ausdrückmechanismus mit Sitz 17 gemäß einer Ausführungsform. Figure 8e 14 is a plan view of a seated ejector mechanism 17 according to one embodiment.

Figuren 9a und 9b zeigen ein fluidisches System mit einem langen Kanalsystem 3. Wie in Figuren 9a und 9b gezeigt, mäandert das Kanalsystem 3 zwischen der fluidischen Schnittstelle 5 und der Kammer 2, wodurch die Länge des Kanalsystems 3 vergrößert ist. Dadurch wird eine Verweilstrecke für die in das fluidische System aufgenommene Flüssigkeit geschaffen. Die Verweilstrecke kann mit Reagenzien, beispielsweise eingetrockneten Reagenzien, befüllt sein. Dadurch kann ein langes Kanalsystem 3 ausgebildet sein. Das Kanalsystem 3 kann ferner Aufweitungen 22 zur besseren Vermischung, wie in Fig. 9a gezeigt, oder ein weiteres passives Mischelement aufweisen. Die Aufweitungen können wie gezeigt als längliche bzw. in Strömungsrichtung im Kanalsystem 3 ausgebildet sein. In den Aufweitungen 22 kann Flüssigkeit bzw. Reagenzien eingebracht sein, die sich mit der in das Kanalsystem 3 bzw. das fluidische System aufgenommen bzw. mit der vom fluidischen System abgegebenen Flüssigkeit vermischen. Das Kanalsystem 3 kann ebenfalls eine optische Detektionskammer oder Reaktionskammer 22, 21, wie in Fig. 9b gezeigt, aufweisen. Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausgestaltung der Detektionskammer 21 in verschiedenen Tiefen, um den dynamischen Bereich der Messung zu erweitern. Mit anderen Worten, die Detektionskammer 21 kann unterschiedlich tief in das strukturierte Bauteil 1 eingelassen sein, sodass sie z.B. stufenartig verschieden tiefe Detektionskammerböden aufweist. Figures 9a and 9b show a fluidic system with a long channel system 3. As in Figures 9a and 9b shown, the channel system 3 meanders between the fluidic interface 5 and the chamber 2, whereby the length of the channel system 3 is increased. This creates a dwell stretch created for the liquid contained in the fluidic system. The dwell zone can be filled with reagents, for example dried reagents. As a result, a long channel system 3 can be formed. The channel system 3 can also have widenings 22 for better mixing, as in Figure 9a shown, or have a further passive mixing element. As shown, the expansions can be elongate or in the direction of flow in the channel system 3 . Liquid or reagents can be introduced into the expansions 22, which are mixed with the liquid taken up into the channel system 3 or the fluidic system or mixed with the liquid discharged from the fluidic system. The channel system 3 can also have an optical detection chamber or reaction chamber 22, 21, as in Figure 9b shown. A configuration of the detection chamber 21 at different depths is particularly advantageous in order to expand the dynamic range of the measurement. In other words, the detection chamber 21 can be let into the structured component 1 at different depths, so that it has, for example, detection chamber floors of different depths in steps.

Eine weitere Option der Erweiterung der Kammerfunktionalität ist die Einbringung eines Lateral-Flow-Streifens 23, wie in Figuren 10a bis 10c gezeigt, der mittels der Pumpfunktion des fluidischen Systems definiert befüllt werden kann. So kann auch eine Kombination einer Befüllung durch die Pumpwirkung der Kammer 2 beim oben beschriebenen händischen Betrieb bzw. mittels einer Betriebsvorrichtung und die Saugwirkung des Lateral-Flow-Streifens erfolgen. Wie in Figuren 10a bis 10c gezeigt, ist der Lateral-Flow-Streifen in eine weitere Kammer eingelassen bzw. eingebracht, die ebenfalls mit dem Kanalsystem 3 verbunden ist. Die Nutzung von Entlüftungskanälen 25 oder gasdurchlässigen und flüssigkeitsdichten Membranen 24, die jeweils mit dem Kanalsystem 3 bzw. der Kammer des Lateral-Flow-Streifens verbunden sind, zum Betrieb des Systems ist besonders vorteilhaft. Dies ist beispielsweise für die gasdurchlässigen und flüssigkeitsdichten Membranen 24 in Fig. 10b und für Entlüftungskanäle 25 in Fig. 10c dargestellt.Another option for expanding the chamber functionality is the introduction of a lateral flow strip 23, as in Figures 10a to 10c shown, which can be filled in a defined manner by means of the pumping function of the fluidic system. A combination of filling by the pumping effect of the chamber 2 in the manual operation described above or by means of an operating device and the suction effect of the lateral flow strip can also take place. As in Figures 10a to 10c shown, the lateral flow strip is embedded or introduced into a further chamber, which is also connected to the channel system 3 . The use of ventilation channels 25 or gas-permeable and liquid-tight membranes 24, which are respectively connected to the channel system 3 or the chamber of the lateral flow strip, for operating the system is particularly advantageous. This is the case, for example, for the gas-permeable and liquid-tight membranes 24 in Figure 10b and for vent ducts 25 in Figure 10c shown.

Fig. 11 zeigt ein fluidisches System gemäß einer noch weiteren Ausführungsform. Wie in Fig. 11 gezeigt, weist das strukturierte Bauteil 1 zwei Kammern 2 auf, die in die Oberseite des strukturierten Bauteils eingelassen sind. Die zwei Kammern 2 sind über ein erstes Kanalsystem 3 bzw. einen Kanal direkt miteinander verbunden. Über ein jeweils zweites Kanalsystem 3 bzw. einen Kanal sind die beiden Kammern 2 ebenfalls jeweils über eine fluidische Schnittstelle 5 mit der Umgebung verbunden. Diese Ausgestaltung des fluidischen Systems kann auch als miteinander kombiniertes Kammersystem bezeichnet werden. Die Nutzung von miteinander kombinierten Kammersystemen, die dann gleichzeitig als Misch-, Reaktions-, Pump- und/oder Dosiereinheit zum Einsatz kommen können, ist eine weitere Ausführungsform des fluidischen Systems. 11 12 shows a fluidic system according to yet another embodiment. As in 11 shown, the structured component 1 has two chambers 2, which are embedded in the upper side of the structured component. The two chambers 2 are directly connected to one another via a first channel system 3 or a channel. The two chambers 2 are also each connected to the environment via a fluidic interface 5 via a respective second channel system 3 or channel. This configuration of the fluidic system can also be referred to as a chamber system combined with one another. The use of chamber systems combined with one another, which can then be used simultaneously as a mixing, reaction, pumping and/or dosing unit, is a further embodiment of the fluidic system.

Figuren 12a bis 12d zeigen Ausführungsformen des fluidischen Systems mit Verteilersystemen 26. Wie in Figuren 12a bis 12d gezeigt, ist eine Kammer 2 an einem Ende mit einem Verteilersystem 26 verbunden. Das Verteilersystem 26 kann Teil des Kanalsystems 3 sein. Das Verteilersystem 26 weist einen oder mehrere Kanäle auf, die von der Kammer 2 wegführen und sich dabei verzweigen. Die Enden der jeweiligen verzweigten Kanäle des Verteilersystems 26 sind jeweils mit einer fluidischen Schnittstelle 5 verbunden. Wie in den Ausführungsformen des fluidischen Systems der Figuren 12a bis 12d gezeigt, führt jeweils ein Kanal von der Kammer 2 weg und verzweigt sich zu jeweils 4 Kanäle, die mit jeweils einer fluidischen Schnittstelle verbunden sind. Die Verteilersysteme erlauben durch die Bewegung des flexiblen Bereichs 6, 7, 9 und die damit verbundene Änderung des Kammervolumens eine gleichzeitige oder nacheinander geschaltete Flüssigkeitsaufnahme bzw. -abgabe. Figures 12a to 12d show embodiments of the fluidic system with distribution systems 26. As in Figures 12a to 12d As shown, a chamber 2 is connected to a manifold system 26 at one end. The distribution system 26 can be part of the duct system 3 . The distribution system 26 has one or more channels leading away from the chamber 2 and branching out. The ends of the respective branched channels of the distribution system 26 are each connected to a fluidic interface 5 . As in the embodiments of the fluidic system of Figures 12a to 12d shown, one channel leads away from the chamber 2 and branches into four channels each, which are each connected to a fluidic interface. Through the movement of the flexible area 6, 7, 9 and the associated change in the chamber volume, the distribution systems allow fluid to be taken up or released simultaneously or sequentially.

Fig. 12a und 12b zeigen ein fluidisches System mit einem Verteilersystem 26, wobei sich der von der Kammer 2 wegführende Kanal schrittweise verzweigt, nämlich zunächst in zwei weitere Kanäle. Die zwei weiteren Kanäle verzweigen sich anschließend jeweils noch einmal in zwei weitere Kanäle, sodass sich der von der Kammer 2 wegführende Kanal in insgesamt vier Kanäle verzweigt, die in die jeweiligen fluidischen Schnittstellen 5 münden. In Fig. 12a werden durch eine Bewegung des flexiblen Bereichs 6, 7, 9 alle fluidischen Schnittstellen 5 gleichzeitig gesteuert bzw. angesteuert. Wie in Fig. 12b gezeigt, können die verzweigten Kanäle des Verteilersystems 26 Membranventile 27 aufweisen. Die Nutzung von Membranventilen 27 erfordert ein Eindrücken der Membranventile 27 und einen flüssigkeitsdichten Verschluss derselben, um die jeweiligen Kanäle einzeln oder gemeinsam zu verschließen und damit über die fluidischen Schnittstellen 5 die Flüssigkeitsaufnahme bzw. -abgabe umsetzen zu können. Mit anderen Worten, mittels der Membranventile 27 kann der Flüssigkeitsstrom innerhalb der jeweiligen Kanäle gezielt und definiert gesteuert werden. D.h., die einzelnen fluidischen Schnittstellen 5 können mittels der Membranventile 27 gezielt gesteuert bzw. angesteuert werden. D.h., sie können unabhängig voneinander angesteuert werden. Die Membranventile 27 können in einen Zustand, der keinen Flüssigkeitsstrom im jeweiligen Kanal zulässt, einen Zustand, der einen ungehinderten Flüssigkeitsstrom im jeweiligen Kanal zulässt, und/oder einen Zustand, der einen verringerten Flüssigkeitsstrom im jeweiligen Kanal zulässt, gebracht werden, bzw. können dementsprechend gesteuert werden. So kann eine definierte und/oder gleichzeitige Flüssigkeitsaufnahme bzw. Flüssigkeitsabgabe über die jeweiligen fluidischen Schnittstellen 5 gezielt gesteuert werden. Figures 12a and 12b show a fluidic system with a distribution system 26, the channel leading away from the chamber 2 branching off step by step, namely initially into two further channels. The two further channels then each branch into two further channels, so that the channel leading away from the chamber 2 branches into a total of four channels, which open into the respective fluidic interfaces 5 . In 12a all fluidic interfaces 5 are controlled or actuated simultaneously by a movement of the flexible area 6, 7, 9. As in Figure 12b shown, the branched channels of the distribution system 26 can have diaphragm valves 27 . The use of diaphragm valves 27 requires the diaphragm valves 27 to be pressed in and sealed in a liquid-tight manner in order to close the respective channels individually or together and thus to be able to take in or release liquid via the fluidic interfaces 5 . In other words, the liquid flow within the respective channels can be controlled in a targeted and defined manner by means of the membrane valves 27 . That is, the individual fluidic interfaces 5 can be specifically controlled or actuated by means of the membrane valves 27 . That is, they can be controlled independently of one another. The diaphragm valves 27 can be or can be brought into a state that does not allow liquid flow in the respective channel, a state that allows an unimpeded liquid flow in the respective channel and/or a state that allows a reduced liquid flow in the respective channel being controlled. In this way, a defined and/or simultaneous liquid intake or liquid discharge can be controlled in a targeted manner via the respective fluidic interfaces 5 .

Fig. 12c und 12d zeigen eine Ausführungsform des fluidischen Systems mit einem Verteilersystem 26, bei dem sich der von der Kammer 2 wegführende Kanal an einem Punkt sternförmig in vier weitere Kanäle verzweigt. Wie in Fig. 12c gezeigt, kann an dem Punkt der Verzweigung ein Drehventil 28 angeordnet sein, welches von außen händisch oder mittels einer Vorrichtung bedienbar ist. Mithilfe des Drehventils 28 kann somit ein gezielter Flüssigkeitsstrom zwischen dem von der Kammer 2 wegführenden Kanal und einem oder mehreren mit den verzweigten, d.h. mit den fluidischen Schnittstellen 5 verbundenen Kanälen verbunden werden. Der Körper des Drehventils 28 kann selbst einen oder mehrere eingelassene Kanäle aufweisen 29, die bei entsprechender Positionierung auf dem Punkt der Verzweigung, der den Sitz 28a des Drehventils 28 bilden kann, die verzweigten bzw. angeschlossenen Kanäle miteinander verbinden. Die Option mit einem Drehventil 28 erlaubt je nach Ausgestaltung eines im Drehventilkörper (28b) integrierten Verteilerkanals 29 die sequentielle oder parallele Flüssigkeitsaufnahme bzw. -abgabe über eine oder mehrere fluidischen Schnittstellen 5, die wiederum über die Änderung des Kammervolumens gesteuert wird. Es ist auch möglich, ein oder mehrere Membranventile 27 und/oder Drehventile 28 in einem fluidischen System zu kombinieren. D.h., auch mittels Drehventile 28 können die einzelnen fluidischen Schnittstellen 5 gezielt gesteuert bzw. angesteuert werden. D.h., sie können unabhängig voneinander angesteuert werden. Figures 12c and 12d show an embodiment of the fluidic system with a distribution system 26, in which the channel leading away from the chamber 2 branches at one point in a star shape into four further channels. As in Figure 12c As shown, a rotary valve 28 can be arranged at the point of branching, which is operable from the outside manually or by means of a device. With the help of the rotary valve 28, a targeted flow of liquid can thus be connected between the channel leading away from the chamber 2 and one or more channels with the branched channels, ie channels connected to the fluidic interfaces 5. The body of the rotary valve 28 may itself have one or more recessed channels 29 which, when appropriately positioned at the point of bifurcation, form the seat 28a of the rotary valve 28 can connect the branched or connected channels with each other. Depending on the design of a distribution channel 29 integrated in the rotary valve body (28b), the option with a rotary valve 28 allows sequential or parallel fluid intake or discharge via one or more fluidic interfaces 5, which in turn is controlled by changing the chamber volume. It is also possible to combine one or more membrane valves 27 and/or rotary valves 28 in one fluidic system. This means that the individual fluidic interfaces 5 can also be specifically controlled or actuated by means of rotary valves 28 . That is, they can be controlled independently of one another.

Generell gilt für das fluidische System gemäß der vorliegenden Erfindung, dass alle für die Nutzung von Flüssigkeiten beschriebenen Vorgänge gleichbedeutend mit Gasen gelten und auch eine Kombination flüssiger und gasförmiger Substanzen mit diesem fluidischen System möglich ist, beispielsweise die gezielte Zuführung von Gasen in Flüssigkeiten.In general, for the fluidic system according to the present invention, all processes described for the use of liquids are equivalent to gases and a combination of liquid and gaseous substances is also possible with this fluidic system, for example the targeted supply of gases in liquids.

Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 13 dargestellt. Hier verfügt das strukturierte Bauteil 1 über einen flexiblen Bereich 7 unterhalb der Kammer 2, der entweder über das Aufbringen eines weiteren Bauteils in das strukturierte Bauteil 1 realisiert wird oder direkt über die Materialeigenschaft des strukturierten Bauteils 1 selbst oder durch die Fertigung aus mehr als einem Material z.B. durch Mehrkomponentenspritzguss umgesetzt wird.Another embodiment is in 13 shown. Here the structured component 1 has a flexible area 7 below the chamber 2, which is realized either by applying another component in the structured component 1 or directly via the material properties of the structured component 1 itself or by manufacturing it from more than one material eg is implemented by multi-component injection molding.

Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 14a und 14b als Draufsicht bzw. als Schnittansicht dargestellt, wobei an einer definierten Position über oder unter der Kammer 2 bzw. dem Kanalsystem 3 eine Vergrößerungsfunktion 42 in das strukturierte Bauteil 1 eingebracht ist, die z.B. in Form Linse ausgebildet ist, um das Erreichen bestimmter Positionen im Kanalsystem 3 durch die Flüssigkeit besser verfolgen zu können und auch Farbreaktionen als Indikatorreaktionen besser ablesen zu können.Another embodiment is in Figures 14a and 14b shown as a top view or as a sectional view, with an enlargement function 42 being introduced into the structured component 1 at a defined position above or below the chamber 2 or the channel system 3, which is designed, for example, in the form of a lens, in order to reach certain positions in the channel system 3 to be able to track better through the liquid and also to be able to read color reactions better as indicator reactions.

Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 15a bis 15c gezeigt, wobei längere Kanalelemente als Flussbegrenzer 43 in den Fluidverlauf im Kanalsystem 3 eingebracht sind, um eine kontrollierte Flüssigkeitsaufnahme und -abgabe zu ermöglichen. Die Flussbegrenzer sind meanderförmig ausgebildet und/oder als Kanalverjüngung ausgebildet sein, um den Fluss eine Fluids zu kontrollieren und/oder die Geschwindigkeit zu begrenzenAnother embodiment is in Figures 15a to 15c shown, with longer channel elements being introduced as flow limiters 43 into the course of the fluid in the channel system 3 in order to enable controlled liquid intake and discharge. The flow restrictors have a meandering shape and/or can be designed as channel tapers in order to control the flow of a fluid and/or to limit the speed

Wie in Fig. 6a bis 7b und Fig. 9a und 15c gezeigt, kann gemäß aller Ausführungsformen die Kammer 2 mit mehreren Kanälen bzw. Kanalsystemen 3 verbunden sein, die jeweils in mindestens einer fluidischen Schnittstelle 5 münden. Das fluidische System kann also mehrere fluidische Schnittstellen 5 aufweisen und die Kammer 2 kann mehrere davon abgehende Kanäle bzw. Kanalsysteme 3 aufweisen.As in Figures 6a to 7b and Figure 9a and 15c shown, according to all embodiments, the chamber 2 can be connected to a plurality of channels or channel systems 3, which each open into at least one fluidic interface 5. The fluidic system can therefore have a plurality of fluidic interfaces 5 and the chamber 2 can have a plurality of channels or channel systems 3 branching off from them.

Fig. 16 zeigt eine Ausführungsform des Chips in einer Ansicht von oben. Es ist die strukturierte Komponente 1 mit einer Kammer 2 und dem Kanalsystem 3 dargestellt. Das Kanalsystem 3 verbindet den Eingang 5.1. mit der Kammer 2 und verbindet die Kammer mit dem Ausgang 5.2. 16 shows an embodiment of the chip in a view from above. The structured component 1 with a chamber 2 and the channel system 3 is shown. The channel system 3 connects the input 5.1. with chamber 2 and connects the chamber to the outlet 5.2.

In der Kanalsystem 3 ist ein Flussbegrenzer 43 integriert, der meanderförmig ausgebildet ist und/oder Kanalverjüngungen enthalten kann, mit den die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids gesteuert bzw. reduziert werden kann. An das Kanalsystem 3 ist eine Reservoirschnittstelle 17, mit einem Flüssigkeitsreservoir 16 angeschlossen.A flow restrictor 43 is integrated into the channel system 3, which is designed in a meandering manner and/or can contain narrowing of the channel, with which the flow rate of the fluid can be controlled or reduced. A reservoir interface 17 with a liquid reservoir 16 is connected to the channel system 3 .

Der Eingang und Ausgang kann mit einer Kappe 14 verschlossen werden, die mittels einer Lasche 44 am Chip befestigt ist. bevorzugt ist nur eine Kappe 14 vorgesehen, die wechselseitig auf den Eingang oder Ausgang gesteckt werden kann, um somit den Chip selektiv in die Lage zu versetzen Fluide aufzunehmen, wenn der Eingang offen, also ohne Kappe 14, ist und der Ausgang 5.2. mit der Kappe 14 verschlossen ist. Somit lässt sich ein notwendiger Unterdruck aufbauen, um ein Fluid über die fluidische Schnittstelle 5.1 (Eingang) aufzunehmen. Nach der Aufnahme und entsprechender Analyse im Chip soll das Fluid wider abgegeben werden. Dazu wird dann die Kappe 14 auf den Eingang gesteckt und dieser fluiddicht verschlossen. Dann kann das Fluid über den Ausgang 5.2. abgegeben werden. Somit lässt sich über die Kappe 14 eine Schaltung zwischen zwei Funktionen des Chips ermöglichen.The input and output can be closed with a cap 14 which is attached to the chip by means of a tab 44 . preferably only one cap 14 is provided, which can be plugged alternately onto the input or output, in order to enable the chip to selectively absorb fluids when the input is open, ie without a cap 14, and the output is 5.2. is closed with the cap 14. In this way, a necessary negative pressure can be built up in order to take in a fluid via the fluidic interface 5.1 (input). After recording and corresponding analysis in the chip, the fluid should be released again. For this purpose, the cap 14 is then placed on the input and this is closed in a fluid-tight manner. Then the fluid via the output 5.2. be given. A switching between two functions of the chip can thus be made possible via the cap 14 .

In einer weiteren Ausgestaltung ist es möglich, mehrere Kappen 14 am Chip zu befestigen, um bspw. einen Transport des Chips oder eine Lagerung dessen zu ermöglichen, wobei entweder das Innere des Chips vor Verschmutzungen geschützt wird und/oder eine Auslaufen von im Inneren vorhandenen Fluiden verhindert wird.In a further embodiment, it is possible to attach several caps 14 to the chip, for example to enable the chip to be transported or stored, with either the inside of the chip being protected from dirt and/or fluids present inside being able to leak out is prevented.

Bezugszeichenliste:Reference list:

11
strukturiertes Bauteil/strukturierte Komponentestructured part/structured component
22
Kammerchamber
33
Kanalsystem/Kanalcanal system/canal
44
Bauteilcomponent
55
fluidische Schnittstellefluidic interface
5.15.1
EingangEntrance
5.25.2
AusgangExit
66
flexibler oder beweglicher Bereich (am Bauteil 4)flexible or movable area (on component 4)
77
flexibler oder beweglicher Bereich (am strukturierten Bauteil 1)flexible or movable area (on the structured component 1)
88th
zweites Bauteilsecond component
99
flexibler oder beweglicher Bereich (am zweiten Bauteil 8)flexible or movable area (on the second component 8)
1010
Auslass (der fluidischen Schnittstelle 5)outlet (of the fluidic interface 5)
11, 12, 1311, 12, 13
Druckelemente, geometrische Elemente, AufsätzePrinting elements, geometric elements, attachments
1414
Kappecap
1616
Flüssigkeitsreservoirfluid reservoir
1717
Sitz/ReservoirschnittstelleSeat/Reservoir Interface
1818
Durchstechelementepiercing elements
1919
Klappeflap
2020
Rastnasendetents
2121
Detektionskammerdetection chamber
2222
Aufweitungenflares
2424
Membranemembrane
2525
Entlüftungskanäleventilation channels
2626
Verteilersystemdistribution system
2727
Membranventildiaphragm valve
2828
Drehventilrotary valve
28a28a
Drehventilsitzrotary valve seat
28b28b
Drehventilkörperrotary valve body
2929
Verteilerkanaldistribution channel
4141
Kapillarstroppventile/KanalverjüngungenCapillary stop valves/channel tapers
4242
Vergrößerungsvorrichtungmagnifying device
4343
Flussbegrenzerflow restrictor
4444
Laschetab

Claims (15)

  1. A microfluidic system, comprising:
    - a planar structured component (1) having a chamber (2) and a channel system (3),
    - at least one fluidic interface (5) via which the channel system (3) and the chamber (2) are fluidically connected to the outside,
    characterized by
    - a component (4) being arranged at a surface of the structured component (1), so that the chamber (2) and the channel system (3) are closed liquid-tightly at the surface of the structured component (1),
    - wherein the component (4) and/or the structured component (1) has a region (6) that is accessible from the outside, flexible, and movable and that is at least partially adjacent to the chamber (2),
    wherein the flexible and movable region (6) is formed to be pushed into the chamber (2) or to be moved out of the chamber (2) manually or by an operating device, so that liquids or gases can be taken in or discharged via the at least one fluidic interface (5) or can be moved within the microfluidic system, and
    wherein the fluidic interface (5) protrudes as a projection from a side surface of the structured component (1) to preset a predetermined volume of a drop of liquid to be discharged by means of an outlet geometry of the projection.
  2. The microfluidic system according to claim 1, wherein the chamber (2) is connected via a further channel system (3) to a further fluidic interface (5), and wherein at least one of the fluidic interfaces (5) is closable with a cap (14) of the microfluidic system, and/or wherein a channel (3) leading to the chamber (2) has widenings (22), and/or wherein longer channel elements are incorporated as flow limiters (43) into a fluid path of the channel system (3) in order to enable a controlled liquid intake and liquid discharge, and/or wherein a defined movement of the flexible region (6, 7, 9) is achieved by means of geometric elements or attachments (11, 12, 13).
  3. The microfluidic system according to claim 2, wherein the cap (14) has a flexible region that is formed to be pushed in or pulled out after attachment to thereby move the liquid in the channel system (3), and/or wherein one fluidic interface (5) is formed as an inlet (5.1) of the microfluidic system and one fluidic interface (5) is formed as an outlet (5.2) of the microfluidic system, and the inlet and outlet are arranged on one side of the system, wherein a cap (14) is fixed to the microfluidic system, preferably to the structured component (1), wherein the cap can be fitted either to the inlet (5.1) or to the outlet (5.2), thus enabling a liquid to be taken in at the inlet (5.1) or a liquid to be discharged at the outlet (5.2).
  4. The microfluidic system according to any of claims 1 to 3, further containing a venting device for the chamber (2), wherein the venting device is arranged such that venting can take place via an additional channel (25) of the microfluidic system connected to the outside or a gas-permeable membrane (24) of the microfluidic system, and/or wherein the venting device is closable.
  5. The microfluidic system according to any of claims 1 to 4, further containing an additional reagent reservoir (16) that is formed as a blister and/or wherein the chamber (2) is provided with reagents.
  6. The microfluidic system according to claim 5, wherein the reagent reservoir (16) comprises:
    - a blister seat (17) having pointed elements (18), which are formed to pierce the blister (16) that is connected liquid-tightly and positioned above,
    - a flap (19) that can be pushed in using guide elements (20) in the blister seat (17), whereby a defined volume dosing is possible, wherein preferably a special configuration of the guide elements (20) enables a multi-stage volume dosing.
  7. The microfluidic system according to any of claims 6, wherein a defined ejection of defined volumes is achieved by means of the flap (19), and/or wherein the flap (19) and the geometric elements or attachments (11, 12) formed as pushing elements are connected, combined, or coupled to one another on the flexible and movable region (6, 7, 9).
  8. The microfluidic system according to any of claims 1 to 7, having a cavity (21) for optical readout and/or reaction, which preferably has different depths, and/or wherein the microfluidic system has a lateral flow strip (23), the filling of which is enabled by an operation of the chamber, wherein a venting membrane (24) and/or a venting channel (25) is coupled with the lateral flow strip (23).
  9. The microfluidic system according to any of claims 1 to 8, having at least two chambers (2), wherein the at least two chambers (2) are directly connected to one another via a channel system (3), wherein the at least two chambers (2) are arranged in one or more planes, and/or attachments (11, 12, 13) on the flexible and movable component (6), which are located outside the chamber (2) or extend into the chamber (2).
  10. The microfluidic system according to any of claims 1 to 9, further having movable elements inserted in the chamber (4) for mixing, which are preferably formed as balls or rods, and/or structural elements that are formed in the structured component (1) to enhance mixing, and/or a mixing device.
  11. The microfluidic system according to any of claims 1 to 10, wherein the channel system (3) has alignment marks, which allow a volume indication, or wherein alignment marks, which allow a volume indication, are attached next to, below or above the channel system (3).
  12. The microfluidic system according to any of claims 1 to 11, comprising at least one of:
    - a rotary valve (28), via which an intake or discharge of fluids is controllable,
    - membrane valves (27), via which an intake or discharge of fluids is controllable,
    - valves in the channel system (3) for intake of defined liquid volumes, wherein a valve function can be generated or enhanced by surface functionalization, wherein the valves (27, 28) enable a selective liquid discharge from individual fluidic interfaces (5),
    - a distribution system (26), which is connected to several fluidic interfaces (5), wherein the several fluidic interfaces (5) are selectively controllable, and/or a distribution system (26) comprising several channels, which opens into a corresponding number of fluidic interfaces (5) and enables a simultaneous intake and discharge of liquids, and/or wherein a uniform distribution of liquids in the distribution system (26) is supported by integrated passive valves (41).
  13. The microfluidic system according to any of claims 1 to 12, further having a reservoir interface (17) by means of which a liquid reservoir (16) is connectable to the structured component (1), wherein the reservoir interface (17) is fluidically connected to the channel system (3) and/or to the chamber (2).
  14. The microfluidic system according to any of claims 1 to 13, wherein dry reagents are incorporated in the channel system (3) of the structured component (1), wherein the dry reagents are taken in by the fluids flowing through and are mixed therewith, or wherein a reagent is provided at a defined position in or at the channel system (3) to colour liquid flowing over it so that a reaching of the position and thus a reaching of a predetermined volume or a defined dwell time is indicated.
  15. The microfluidic system according to any of claims 1 to 14, wherein a magnifying device, which is formed as a lens, is arranged at at least one defined position above or below the channel system (3) or the chamber (2), so that a reaching of at least one specific position in the channel system (3) can be detected by liquid and/or colour reactions.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018111822B4 (en) * 2018-05-16 2021-10-07 Microfluidic Chipshop Gmbh Fluidic system for receiving, dispensing and moving liquids, method for processing fluids in a fluidic system
KR102272251B1 (en) * 2019-05-02 2021-07-02 재단법인 오송첨단의료산업진흥재단 Biochip for multiplex analysis
GB2588760B (en) * 2019-10-30 2022-06-22 Thermo Fisher Scient Bremen Gmbh Interface system and corresponding method
WO2021164021A1 (en) * 2020-02-21 2021-08-26 Boe Technology Group Co., Ltd. Microfluidic structure, microfluidic system, microfluidic method, and method of fabricating microfluidic structure
EP4129480A1 (en) * 2021-08-06 2023-02-08 Microliquid SL Blister opening system comprising a blister and an actuation pusher
EP4401881A1 (en) * 2021-09-14 2024-07-24 Illumina, Inc. Well assemblies and related methods
GB2616016A (en) 2022-02-23 2023-08-30 Mint Diagnostics Ltd Integrated microfluidic test strip

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19802368C1 (en) * 1998-01-22 1999-08-05 Hahn Schickard Ges Microdosing device
EP1274983B1 (en) 2000-03-21 2012-02-01 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Colorimetric artificial nose having an array of dyes and method for artificial olfaction
US6875402B2 (en) * 2000-10-16 2005-04-05 Ngk Insulators, Ltd. Micropipette, dispenser and method for producing biochip
GB0110476D0 (en) * 2001-04-30 2001-06-20 Secr Defence Reagent delivery system
DE10202996A1 (en) * 2002-01-26 2003-08-14 Eppendorf Ag Piezoelectrically controllable microfluidic actuators
DE102005052752A1 (en) 2005-11-04 2007-05-10 Clondiag Chip Technologies Gmbh Apparatus and method for detecting molecular interactions
WO2007057744A2 (en) * 2005-11-15 2007-05-24 Inverness Medical Switzerland Gmbh Fluid reservoir
WO2008143902A2 (en) * 2007-05-14 2008-11-27 American Bio Medica Corporation Fluid handling device or pipette having bulb with flattened surface
EP2393717A4 (en) 2009-02-06 2013-08-14 Univ Northwestern Burstable liquid packaging and uses thereof
DE102009032744A1 (en) * 2009-07-11 2011-01-13 Thinxxs Microtechnology Ag fluid reservoir
AU2014357716A1 (en) 2013-09-18 2016-04-07 California Institute Of Technology System and method for movement and timing control
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CN204093469U (en) * 2014-09-25 2015-01-14 浙江硕华医用塑料有限公司 Disposable flat liquid-transfering sucker
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