ES2210956T3 - Dispositivo para evacuar un liquido humectante de capilares. - Google Patents

Dispositivo para evacuar un liquido humectante de capilares.

Info

Publication number
ES2210956T3
ES2210956T3 ES99125454T ES99125454T ES2210956T3 ES 2210956 T3 ES2210956 T3 ES 2210956T3 ES 99125454 T ES99125454 T ES 99125454T ES 99125454 T ES99125454 T ES 99125454T ES 2210956 T3 ES2210956 T3 ES 2210956T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
capillary
cuneiform
notch
wedge
edge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES99125454T
Other languages
English (en)
Inventor
Ralf-Peter Dr. Peters
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boehringer Ingelheim Microparts GmbH
Original Assignee
Steag Microparts GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Steag Microparts GmbH filed Critical Steag Microparts GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2210956T3 publication Critical patent/ES2210956T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0093Microreactors, e.g. miniaturised or microfabricated reactors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502746Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the means for controlling flow resistance, e.g. flow controllers, baffles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00891Feeding or evacuation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/06Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0681Filter
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/08Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0816Cards, e.g. flat sample carriers usually with flow in two horizontal directions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/08Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0825Test strips
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0406Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces capillary forces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0457Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces passive flow or gravitation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00Moving or stopping fluids
    • B01L2400/08Regulating or influencing the flow resistance
    • B01L2400/084Passive control of flow resistance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/50273Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the means or forces applied to move the fluids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

Dispositivo para evacuar un líquido de como mínimo un capilar (7; 12; 14) a un espacio colector, que comprende: - en cada caso, una entalladura (1; 13; 17) cuneiforme en un cuerpo en el extremo de salida del capilar, en la que se transforma el como mínimo un capilar, - y un radio (r) de curvatura de la arista de la cuña de la entalladura que es menor que la mitad de la dimensión más pequeña del capilar mayor que se transforma en una entalladura cuneiforme, - y un ángulo () de la cuña entre las superficie de la cuña de la entalladura en las proximidades de la arista de la cuña, el cual es menor de 150 grados, - con lo que el espacio colector se une al lado (b) de la base de la entalladura cuneiforme.

Description

Dispositivo para evacuar un líquido humectante de capilares.
La invención se refiere a un dispositivo para evacuar un líquido humectante de uno o más capilares.
La invención se propone facilitar o posibilitar la evacuación de un líquido de capilares para que el líquido se mantenga como líquido que fluye libremente.
Los capilares son formaciones espaciales estrechas en las que aparecen efectos superficiales de líquidos. Su forma de sección transversal es cualquiera, comprendiendo tubos e intersticios. Las dimensiones de la sección transversal están, como mínimo en una dirección, en el intervalo de los milímetros hasta los submicrómetros. La trayectoria espacial de los capilares es cualquiera.
Los capilares pueden presentarse como formaciones discretas en forma de tubos individuales rectos o curvos con una pared relativamente delgada, o pueden atravesar, en forma de tubo, un cuerpo. Además, pueden ser poros en un cuerpo o cuerpo sinterizado poroso de poros abiertos, o pueden presentarse como espacios entre fibras comprimidas estrechamente en forma de papel, tejido o fieltro. Además, pueden tener la forma de intersticios estrechos.
La superficie de un líquido humectante que limita con una pared fija forma con la pared un ángulo de mojada desde 0 grados hasta menos de 90 grados; los líquidos de humectación irregular tienen un ángulo de mojada que es mayor que cero. Los líquidos humectantes se infiltran en capilares a causa de su tensión superficial hasta que éstos están completamente llenos. En caso de una fuerza pequeña que actúa sobre el líquido en el extremo de salida de los capilares, la tensión superficial puede retener el líquido en los capilares e impedir su salida. La salida del líquido del extremo de los capilares puede forzarse mediante una diferencia de presión suficientemente grande en el líquido entre la entrada al capilar y la salida del capilar.
A partir del documento EP 0 336 483 se conoce un dispositivo para disociar un líquido presentado, que se compone de una primera membrana de poros abiertos (membrana de separación) y una segunda membrana de poros abiertos (membrana colectora), estando apoyada la membrana colectora de manera hermética en el lado de salida de la membrana de separación. La parte del líquido dispuesto en un lado de la membrana de separación, parte que ha atravesado la membrana de separación, pasa a la membrana colectora en la que permanece. El líquido acumulado en la membrana colectora, retirada de la membrana de separación, puede hacerse reaccionar con un reactivo, que se aplica a la membrana colectora, o el líquido acumulado puede extraerse por lavado de la membrana colectora mediante otro líquido y, a continuación, puede examinarse. El líquido separado mediante la membrana de separación y acumulado en la membrana colectora también puede permanecer en la membrana colectora durante su examen posterior, o puede extraerse por lavado, mezclándose con otro líquido. En ambos casos, no se consigue ningún líquido que fluya libremente, que se componga sólo de la parte de líquido presentado, la cual se ha separado mediante la membrana de separación.
Para el examen o la utilización de líquidos, que se han recogido con ayuda de capilares o se han separado de un medio líquido, puede ser útil o necesario conseguir el líquido que sale de los capilares como líquido que fluye libremente, el cual no está mezclado con ningún otro líquido.
De este modo, se plantea la tarea de indicar un dispositivo mediante el cual se evacue el líquido de uno o varios capilares y pueda recogerse en un espacio colector como líquido que fluye libremente. En un espacio colector suficientemente grande, los efectos superficiales ya no son prácticamente eficaces.
Esta tarea se soluciona según la invención mediante un dispositivo con las siguientes características significativas:
- una entalladura cuneiforme, en cada caso, en un cuerpo en el extremo de salida del capilar, en el que se transforma el como mínimo un capilar
- y con un radio de curvatura de la arista de la cuña de la entalladura que es menor que la mitad de la dimensión más pequeña del capilar mayor que se transforma en una entalladura cuneiforme,
- y un ángulo de la cuña entre las superficies de la cuña de la entalladura en la proximidad de la arista de la cuña, el cual es inferior a 150 grados,
- uniéndose el espacio colector al lado de la base de la entalladura cuneiforme.
La entalladura cuneiforme tiene una arista de la cuña y un lado de la base. El radio de curvatura de la arista de la cuña es menor que el radio de curvatura de un capilar con sección trasversal circular. En el caso de capilares con cualquier sección transversal cuyas dimensiones, sin embargo, están en el mismo orden de magnitud en dos direcciones perpendiculares entre sí, el radio de curvatura de la arista de la cuña es menor que el radio equivalente del capilar no redondo. El radio equivalente de un capilar con sección transversal no redonda es el radio de un círculo cuya superficie es igual a la superficie de la sección transversal no circular del capilar. En el caso de los capilares que se presentan como poros en un cuerpo de poros abiertos, la superficie de la sección transversal de los capilares se distribuye sobre una zona de la sección transversal. En este caso, el radio de curvatura de la arista de la cuña es menor que la mitad de la dimensión más pequeña del capilar con la mayor sección transversal. En el caso de capilares en forma de ranura, el radio de curvatura de la arista de la cuña es menor que la mitad del grosor de la ranura.
A la arista de la cuña se unen las dos superficies de la cuña que forman juntas el ángulo de la cuña, el cual es menor que 150 grados, preferiblemente menor que 90 grados. Las superficies de la cuña de la entalladura pueden estar redondeadas de manera convexa en la zona del lado de la base.
El dispositivo según la invención puede presentarse en un cuerpo de una pieza o puede estar compuesto de dos partes.
En el caso de la realización en dos piezas, el como mínimo un capilar se encuentra en el primer cuerpo. El segundo cuerpo se compone de una placa de soporte que está dotada en una cara con preferiblemente varios salientes. En, como mínimo, uno de estos salientes se encuentra como mínimo una entalladura cuneiforme. Un saliente puede estar dotado con varias entalladuras cuneiformes que están asignadas en cada caso, como mínimo, a un capilar. El extremo libre del, como mínimo, un saliente toca la superficie del primer cuerpo, en la que se encuentra el extremo de salida del como mínimo un capilar. El comienzo de la arista de la cuña de la entalladura cuneiforme está dentro e la superficie de salida del capilar. Una separación reducida, presente, dado el caso, entre el primer cuerpo y los extremos libres de los salientes del segundo cuerpo, no tiene ninguna influencia sobre la acción del dispositivo según la invención, en tanto que el líquido pendiente en los extremos de salida de los capilares en el primer cuerpo no toque el extremo libre de un saliente del segundo cuerpo.
Además, en el entorno de las entalladuras cuneiformes que están aplicadas en los salientes, está previsto un espacio colector que está limitado fundamentalmente por la cara de la placa de soporte sobre la que están dispuestos los salientes, y por la cara del primer cuerpo en la que están las superficies de salida de los capilares.
En el caso de la realización en dos piezas, el primer cuerpo puede incluir un único capilar o varios capilares individuales. Además, el primer cuerpo puede ser una membrana de poros abiertos o un cuerpo sinterizado de poros abiertos, o puede componerse de fibras, como un tejido, un fieltro o papel, por ejemplo, papel absorbente. Los cuerpos de este tipo tienen preferiblemente un lado de salida plano. En el último caso es suficiente con poner en contacto los extremos libres de los salientes, que incluyen como mínimo una entalladura cuneiforme, con el lado de salida de los poros abiertos en el primer cuerpo. Debido a la pluralidad de poros distribuidos de manera estadística que se transforman generalmente unos en otros dentro de un cuerpo de este tipo, la situación del comienzo de la arista de la cuña en el extremo libre de los salientes puede seleccionarse prácticamente de manera libre, siempre y cuando haya suficientes entalladuras cuneiformes.
En el caso de la realización en dos piezas del dispositivo según la invención, la arista de la cuña de la entalladura cuneiforme que se encuentra en los salientes en uno de los lados del segundo cuerpo, puede estar colocada perpendicular en el lado del primer cuerpo en el que se encuentran los extremos de salida de los capilares (el ángulo entre la arista de la cuña y el lado del primer cuerpo es igual a 90 grados), o puede estar inclinada respecto a esta superficie lateral un ángulo de, como mínimo, 20 grados.
Los salientes pueden tener la forma de pilares, conos, pirámides o nervios que están dispuestos en forma de isla. Los nervios pueden ser rectos o curvos y pueden estar dotados en uno de sus lados o en sus dos lados con entalladuras cuneiformes.
La realización de una pieza incluye, como mínimo, un capilar y un espacio colector en el que desemboca el capilar. En el extremo de salida del capilar se encuentra una entalladura cuneiforme en la pared del espacio colector. El comienzo de la arista de la cuña de la entalladura cuneiforme está en la pared del capilar, próximo a su extremo de salida.
En el caso de que en el espacio colector, en el que se acumula en primer lugar el líquido evacuado de los capilares, sean eficaces efectos superficiales y fuerzas capilares, el dispositivo según la invención, que se compone de como mínimo un capilar, como mínimo una entalladura cuneiforme y como mínimo un espacio colector, puede estar dispuesto muchas veces uno tras otro respecto a la entalladura cuneiforme y al espacio colector, hasta que en el último de varios espacio colectores ya no sea eficaz prácticamente ningún efecto superficial. En el caso de varios espacios colectores que, vistos en el sentido del flujo del líquido, están dispuestos unos tras otros, la dimensión que determina la capilaridad del segundo espacio colector es mayor que la dimensión que determina la capilaridad del primer espacio colector, y la dimensión que determina la capilaridad del tercer espacio colector es mayor que la dimensión que determina la capilaridad del segundo espacio colector.
La acción del dispositivo según la invención se basa en el efecto de succión de las entalladuras cuneiformes con las dimensiones indicadas y, en la disposición indicada, en los líquidos humectantes que quedan en la entalladura cuneiforme, y en la reducción de los efectos superficiales en el espacio colector, reduciéndose en una medida insignificante los efectos superficiales en el espacio colector, dado el caso, debido a la disposición múltiple del dispositivo según la invención.
El dispositivo según la invención es eficaz continuamente, en tanto que en el comienzo de la arista de la cuña quede líquido y el espacio colector en el entorno de las entalladuras cuneiformes esté cubierto sólo en su base con una capa de líquido y no se encuentre líquido por encima de la altura del comienzo de la arista de la cuña de la entalladura cuneiforme.
El dispositivo según la invención tiene las siguientes ventajas:
- en el caso del uso del dispositivo se consigue un líquido que fluye libremente, que se encuentra en un espacio colector y no se retiene en una membrana colectora.
- El líquido que fluye libremente no está mezclado con otro líquido.
- Posibilita la acumulación de un líquido que fluye libremente hasta el intervalo de micrólitros.
- Es eficaz independientemente de la fuerza de gravedad y la dirección espacial de la arista de la cuña puede ser cualquiera.
El dispositivo según la invención puede estar hecho de plástico, por ejemplo, poli(metacrilato de metilo) (PMMA), policarbonato (PC), poliestireno o similares, o de metal, por ejemplo, níquel, cobre, cobalto, acero, así como sus aleaciones, o de un semiconductor, por ejemplo, silicio, germanio.
Las microestructuras geométricas pueden fabricarse, por ejemplo, mediante litografía profunda por rayos X, litografía UV, maquinado de precisión de acabado, mecanizado por láser, ataque químico en seco o ataque químico en húmedo.
En primer lugar, pueden generarse en un plástico y pueden conformarse por separación galvánica de metal en una estructura complementaria de metal. Esta estructura complementaria puede usarse como pieza insertada de moldeo, con la que se moldean muchas de las microestructuras deseadas de plástico con ayuda de la técnica de fundición por inyección.
Además, una microestructura, que es complementaria a la microestructura deseada, puede fabricarse en plástico a partir del cual se moldea la microestructura de metal deseada por separación galvánica de metal.
El dispositivo según la invención puede usarse, entre otras cosas, para separar un líquido de un medio que contiene sustancias sólidas mediante una membrana filtrante, para separar el plasma sanguíneo de la sangre total mediante una membrana de separación o para llenar las pequeñas cavidades de una placa de microtitulación a través de un capilar de alimentación.
El dispositivo según la invención se explica detalladamente mediante las figuras. Las figuras 1 a 4 se refieren a un dispositivo de dos piezas compuesto de dos cuerpos, las figuras 5 y 6 se refieren a un dispositivo de una pieza. En las figuras 7 y 8 se muestra un dispositivo de dos piezas, en el que están dispuestos, uno tras otro, tres espacios colectores con las entalladuras cuneiformes correspondientes.
La figura 1a muestra un saliente (2), en forma de pilar, situado sobre una placa (8) de soporte, con sección transversal circular y con cuatro entalladuras (1) cuneiformes. La figura 1b muestra un saliente (3) en forma de pilar con sección transversal triangular irregular y con cuatro entalladuras (1) cuneiformes. La figura 1c muestra una sección de un saliente (4) en forma de nervio con varias entalladuras (1) cuneiformes sobre uno de sus lados.
La figura 2a muestra un saliente (5) en forma de pilar con sección transversal rectangular y con dos entalladuras (1) cuneiformes. En la figura 2b, se indican detalles de las entalladuras (1) cuneiformes y, concretamente el radio (r) de curvatura de la arista de la cuña, el ángulo (\alpha) de la cuña entre las superficies de la cuña de la entalladura, así como el lado (b) de la base de la entalladura cuneiforme.
En la figura 3a, se muestra un primer cuerpo (6) en forma de placa con varios capilares (7). En la figura 3b se muestra como segundo cuerpo una placa (8) de soporte con dos salientes (9) y (10) en forma de pilar. El saliente (9) porta en su superficie de cubierta tres entalladuras (1) cuneiformes, el saliente (10) porta cuatro entalladuras (1) cuneiformes. Al colocar juntos los dos cuerpos, el extremo libre en cada caso de una entalladura (1) cuneiforme en los salientes (9) y (10), está en la superficie de salida en cada caso de uno de los capilares (7). El saliente (9) está asignado a tres capilares, el saliente (10) está asignado a cuatro capilares.
El espacio que se limita por la cara superior de la placa (8) de soporte y la cara inferior del primer cuerpo (6) y que está en los alrededores de los salientes (9) y (10), es el espacio colector, que se une al lado de la base de las entalladuras cuneiformes.
La figura 4 muestra una vista parcial de la cara inferior de un primer cuerpo (6) con los extremos de salida de tres capilares (12) casi circulares. El saliente (11) en forma de pilar mostrado en sección transversal tiene tres entalladuras (1) cuneiformes, que están asignadas en cada caso a un capilar. El extremo libre de la arista de la cuña de cada entalladura (1) cuneiforme está situado dentro de la superficie de salida, en cada caso, de un capilar (12).
La figura 5 muestra, en relación con la figura 2, una realización de una pieza, en la que la zona de transición de un capilar a un espacio colector mayor se muestra en una vista inclinada como sección interrumpida. El capilar (14), la entalladura (13) cuneiforme y el espacio (15) colector con sección transversal rectangular están dispuestas en un cuerpo (16) de una pieza. La entalladura (13) cuneiforme se une sin costura al extremo de salida del capilar (14) con sección transversal rectangular. La arista de la cuña de la entalladura (13) cuneiforme está situada perpendicular a la pared del capilar (14) y llega hasta la superficie del fondo del espacio (15) colector. En el caso de la realización según la figura 5, está presente, dado el caso, una placa de cubierta (no mostrada) sobre la cara superior del cuerpo (16) de una pieza.
La figura 6 muestra una forma adicional de una realización de una pieza en una vista inclinada. El capilar (14), la entalladura (17) cuneiforme y el espacio (15) colector con sección transversal redonda están dispuestos en un cuerpo (16) de una pieza. La entalladura (17) cuneiforme se une sin costuras al extremo de salida del capilar (14) con sección transversal rectangular. La arista de la cuña de la entalladura (17) cuneiforme está inclinada respecto a la pared del capilar (14) y se encuentra por encima del fondo del espacio (15) colector con la pared de este espacio colector. En el caso de la realización según la figura 6, una placa de cubierta (no mostrada) puede estar presente sobre la cara superior del cuerpo (16) de una pieza.
En la figura 7a, se muestra una placa (20) sobre cuya cara se muestra el dispositivo según la invención en una disposición con tres niveles. Sobre el fondo (21) del primer espacio colector están aplicados varios salientes (22) en forma de pilar y varios salientes (23) en forma de nervios. Cada uno de los salientes en forma de pilares, de los cuales uno se muestra ampliado en la figura 7d, está dotado con tres entalladuras (24) cuneiformes. Cada uno de los salientes en forma de nervios, de los cuales se muestra una sección ampliada en la figura 7c, está dotado con varias entalladuras (25) cuneiformes. El volumen libre entre los salientes (22) en forma de pilares y los salientes (23) en forma de nervios forma el volumen del primer espacio colector.
En el borde (26) del fondo (21) del primer espacio colector, se une el segundo espacio colector con el fondo (27). En el escalón en el extremo del primer espacio colector, están aplicadas varias entalladuras (28) cuneiformes, de las cuales algunas se muestran ampliadas en la figura 7e. Las entalladuras (28) llegan desde el fondo (21) del primer espacio colector hasta el fondo (27) del segundo espacio colector. El volumen libre por encima del fondo (27) forma el volumen del segundo espacio colector.
En el fondo (27) del segundo espacio colector está dispuesto el tercer espacio colector en forma de una depresión redonda con el fondo (29). El borde (30) de esta depresión está dotado con varias entalladuras (31) cuneiformes, de las cuales algunas se muestran ampliadas en la figura 7f. Las entalladuras (31) cuneiformes llegan desde el fondo (27) del segundo espacio colector hasta el fondo (29) del tercer espacio colector. El volumen libre por encima del fondo (29) forma el volumen del tercer espacio colector.
La figura 7b muestra la cubierta de los espacios colectores. La cubierta (32) para el primer espacio colector es una membrana de separación dotada con capilares, cuya cara inferior se apoya sobre los extremos de los salientes (22) en forma de pilares y sobre los lados longitudinales de los salientes (23) en forma de nervios, así como sobre el borde (33). La cubierta (32) cierra el primer espacio colector por arriba. Sobre esta membrana de separación se aplica el líquido a disociar. La cubierta (34) es una placa cuya cara inferior se apoya sobre el borde (35) y que cierra por arriba el segundo y el tercer espacio colector. En la placa (34) está prevista la abertura (36) de ventilación, a través de la cual se escapa el aire de los espacios colectores tan pronto como el líquido evacuado de la membrana de separación entra en los espacios colectores. Entre la cara inferior de la cubierta (34) y el fondo (29) del tercer espacio colector, el líquido separado se presenta con un espesor de capa definido, tal como es útil o necesario, por ejemplo, para exámenes ópticos. Para exámenes ópticos al trasluz, la placa (20) está hecha de material traslúcido.
La figura 8 muestra una sección transversal a través de la figura 7a sobre la línea A-A. Se muestran la placa (20) con los salientes (22) en forma de pilares y el fondo (21) del primer espacio colector, así como el fondo (27) del segundo espacio colector y el fondo (29) del tercer espacio colector. En el borde del segundo espacio colector, están aplicadas las entalladuras (28) cuneiformes. En el borde del tercer espacio colector están aplicadas las entalladuras (31) cuneiformes.
El primer espacio (37) colector está situado entre los salientes (22), el fondo (21) y la cara inferior de la membrana (32) de separación. El segundo espacio (38) colector está situado entre el fondo (27) y la cara inferior de la cubierta (34). El tercer espacio (39) colector está situado entre el fondo (29) y la cara inferior de la cubierta (34).
La capilaridad de los espacios colectores mostrados en las figuras 7a y 8 se determina por su altura (distancia de la cara inferior de la cubierta al fondo del espacio colector correspondiente). La altura del segundo espacio (38) colector es mayor que la altura del primer espacio (37) colector. La altura del tercer espacio (39) colector es mayor que la altura del segundo espacio colector.
En la figura 7a, se muestran en el primer espacio colector dos formas de salientes, concretamente, pilares (22) y nervios (23). En oposición a esto, en el primer espacio colector pueden estar presentes sólo salientes (22) en forma de pilares en casi cualquier disposición espacial, o pueden estar presentes sólo salientes (23) en forma de nervios.
Las entalladuras (24; 25; 28; 31) cuneiformes pueden unirse las unas a las otras directamente en forma de dientes de sierra, o pueden estar aplicadas a una distancia las unas de las otras; ambas variantes se muestran en las figuras 7a, 7c, 7d, 7e y 7f.
Ejemplo 1 Llenar una microcámara
En una placa de aproximadamente 1,5 milímetros de espesor hecha de PMMA se integran dos cámaras redondas por litografía profunda por rayos X, las cuales tienen un diámetro de 1 milímetro y una profundidad de 500 \mum. Entre las dos cámaras discurre un canal que conecta las dos cámaras. El canal tiene una anchura de 100 \mum, una profundidad de 100 \mum y una longitud de aproximadamente 5 milímetros. En la desembocadura del canal, en una de las dos cámaras, está aplicada una entalladura cuneiforme que llega hasta el fondo de la cámara (véase la figura 5). La entalladura cuneiforme tiene una altura de la cuña de 100 \mum, su lado de la base tiene una longitud de 50 \mum y el radio de curvatura de la arista de la cuña es de 1 \mum.
En la desembocadura del canal, en la otra cámara, no hay aplicada ninguna entalladura.
Si se llena el canal entre las dos cámaras con una gota de un líquido, por ejemplo, tinta, este líquido corre sólo hacia la cámara en la que está aplicada una entalladura cuneiforme en la desembocadura del canal. La otra cámara, en la que en la desembocadura del canal no está aplicada ninguna entalladura cuneiforme, permanece sin mojar.
Ejemplo 2 Dispositivo para separar plasma sanguíneo de la sangre total
Una membrana de fibra de vidrio-celulosa se coloca sobre una placa de aproximadamente 1,5 milímetros de espesor hecha de PMMA, la cual ha sido fabricada mediante la técnica de moldeo por inyección. La placa está dotada sobre su cara superior con nervios (véase la figura 1c). Los nervios tienen una anchura de 500 \mum y una altura de 120 \mum y una separación entre sí de 400 \mum. Sobre un lado longitudinal de cada nervio se han aplicado entalladuras cuneiformes, que se adentran 300 \mum en el nervio y cuyo ángulo de la cuña es de 25 grados. El radio de curvatura de la arista de la cuña es de 2 \mum. La separación de las entalladuras entre sí es de 600 \mum. Entre la cara inferior de la membrana y la cara superior de la placa se encuentra un canal, entre dos nervios en cada caso, que tiene una anchura de 400 \mum y una altura de 120 \mum. Todos los canales en total forman el espacio colector. El volumen del espacio colector es de 5,4 micrólitros por centímetro cuadrado de superficie de la placa.
Si se instila sangre total sobre la membrana, se separan en la membrana las células sanguíneas del plasma sanguíneo. Mediante las entalladuras cuneiformes en los lados del nervio, el plasma sanguíneo se conduce fuera de la membrana al espacio colector y se acumula allí. El plasma sanguíneo se presenta en forma inalterada, por consiguiente, no está mezclado con otro líquido y puede utilizarse directamente para un examen posterior.

Claims (12)

1. Dispositivo para evacuar un líquido de como mínimo un capilar (7; 12; 14) a un espacio colector, que comprende
- en cada caso, una entalladura (1; 13; 17) cuneiforme en un cuerpo en el extremo de salida del capilar, en la que se transforma el como mínimo un capilar,
- y un radio (r) de curvatura de la arista de la cuña de la entalladura que es menor que la mitad de la dimensión más pequeña del capilar mayor que se transforma en una entalladura cuneiforme,
- y un ángulo (\alpha) de la cuña entre las superficie de la cuña de la entalladura en las proximidades de la arista de la cuña, el cual es menor de 150 grados,
- con lo que el espacio colector se une al lado (b) de la base de la entalladura cuneiforme.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, con lo que
- el ángulo (\alpha) de la cuña entre las superficies de la cuña de la entalladura en las proximidades de la arista de la cuña es menor de 90 grados.
3. Dispositivo según las reivindicaciones 1 y 2 en una realización en dos piezas para evacuar un líquido de como mínimo un capilar (7; 12), que atraviesa un primer cuerpo (6), en un espacio colector que está previsto en un segundo cuerpo (8), con lo que
- la como mínimo una entalladura (1) cuneiforme, en la que se transforma el como mínimo un capilar (7; 12) en su extremo de salida, está aplicada en como mínimo un saliente (2; 3; 4; 5; 9; 10; 11) que se encuentra sobre una placa (8) de soporte como segundo cuerpo,
- y el extremo libre del como mínimo un saliente (2; 3; 4; 5; 9; 10; 11) toca la superficie del primer cuerpo (6) en el que se encuentra el extremo de salida del como mínimo un capilar (7; 12),
- y el comienzo de la arista de la cuña de la entalladura (1) cuneiforme está situado dentro de la superficie de salida del como mínimo un capilar (7; 12).
4. Dispositivo según la reivindicación 3, con lo que el como mínimo un capilar
- está configurado como capilar individual en el primer cuerpo,
- o como varios capilares (7; 12) discretos, o como ranuras discretas, atraviesan el primer cuerpo (6),
- o se presentan como poros o ranuras en el primer cuerpo, con lo que el primer cuerpo es
-
una membrana de poros abiertos,
-
o un cuerpo sinterizado de poros abiertos,
-
o un tejido, un fieltro o papel.
5. Dispositivo según las reivindicaciones 3 y 4, con lo que
- la arista de la cuña de la entalladura (1) cuneiforme está dispuesta perpendicular sobre la superficie del primer cuerpo (6), en la que se encuentran los extremos de salida de los capilares (7; 12), o está inclinada respecto a esta superficie con un ángulo de como mínimo 20 grados.
6. Dispositivo según las reivindicaciones 3 a 5, con lo que
- las entalladuras (1) cuneiformes están aplicadas en salientes que tienen la forma de pilares (2; 3; 5; 9; 10; 11), conos, pirámides o nervios (4).
7. Dispositivo según las reivindicaciones 1 y 2 en una realización de una pieza, con lo que
- en cada caso, una única entalladura (13; 17) cuneiforme se transforma sin costura en el como mínimo un capilar (14) en su extremo de salida.
8. Dispositivo según la reivindicación 7, con lo que
- la entalladura (13, 17) cuneiforme está colocada en la pared del espacio (15) colector en el que desemboca el como mínimo un capilar (14), y el comienzo de la arista de la cuña de la entalladura (13, 17) cuneiforme está situado en la pared del capilar en las proximidades de su extremo de salida.
9. Dispositivo según las reivindicaciones 7 y 8, con lo que
- la arista de la cuña de la entalladura (13) cuneiforme está situada perpendicular en la pared del capilar (14),
- o la arista de la cuña de la entalladura (17) cuneiforme está inclinada respecto a la pared del capilar (14) con un ángulo de como mínimo 20 grados.
10. Dispositivo según las reivindicaciones 1 a 9, con lo que
- varios grupos, que comprenden en cada caso como mínimo una entalladura cuneiforme y un espacio colector, están dispuestos unos tras otros (24; 25 y 21), (28 y 27), (31 y 29), y la dimensión que determina la capilaridad de un espacio colector es mayor que la dimensión que determina la capilaridad del espacio colector dispuesto delante en cada caso.
11. Uso del dispositivo según las reivindicaciones 1 a 10 para separar un líquido de un medio líquido.
12. Uso del dispositivo según las reivindicaciones 1 a 10
- para separar un líquido de un medio que contiene sustancias sólidas mediante una membrana filtrante,
- o para separar plasma sanguíneo de sangre total mediante una membrana de separación,
- o para llenar una pequeña cavidad de una placa de microtitulación a partir de un capilar de alimentación.
ES99125454T 1998-12-23 1999-12-17 Dispositivo para evacuar un liquido humectante de capilares. Expired - Lifetime ES2210956T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19859693 1998-12-23
DE19859693A DE19859693A1 (de) 1998-12-23 1998-12-23 Vorrichtung zum Ableiten einer Flüssigkeit aus Kapillaren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2210956T3 true ES2210956T3 (es) 2004-07-01

Family

ID=7892408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES99125454T Expired - Lifetime ES2210956T3 (es) 1998-12-23 1999-12-17 Dispositivo para evacuar un liquido humectante de capilares.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6296126B1 (es)
EP (1) EP1013341B1 (es)
JP (1) JP3995230B2 (es)
AT (1) ATE255955T1 (es)
CA (1) CA2293019C (es)
DE (2) DE19859693A1 (es)
ES (1) ES2210956T3 (es)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2400159A1 (en) * 2000-02-23 2001-08-30 Zyomyx, Inc. Chips having elevated sample surfaces
SE0001790D0 (sv) * 2000-05-12 2000-05-12 Aamic Ab Hydrophobic barrier
US7459127B2 (en) 2002-02-26 2008-12-02 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Method and apparatus for precise transfer and manipulation of fluids by centrifugal and/or capillary forces
DE10302720A1 (de) * 2003-01-23 2004-08-05 Steag Microparts Gmbh Mikrofluidischer Schalter zum Anhalten des Flüssigkeitsstroms während eines Zeitintervalls
DE10312670A1 (de) * 2003-03-21 2004-10-07 Friz Biochem Gmbh Substrat zur kontrollierten Benetzung vorbestimmter Benetzungsstellen mit kleinen Flüssigkeitsvolumina, Substratabdeckung und Flusskammer
DE10326607A1 (de) * 2003-06-13 2005-01-05 Steag Microparts Gmbh Vorrichtung zum Handhaben von Flüssigkeiten
US20040265171A1 (en) * 2003-06-27 2004-12-30 Pugia Michael J. Method for uniform application of fluid into a reactive reagent area
US20040265172A1 (en) * 2003-06-27 2004-12-30 Pugia Michael J. Method and apparatus for entry and storage of specimens into a microfluidic device
DE10354806A1 (de) * 2003-11-21 2005-06-02 Boehringer Ingelheim Microparts Gmbh Probenträger
DE10360220A1 (de) * 2003-12-20 2005-07-21 Steag Microparts Gmbh Mikrostrukturierte Anordnung zur blasenfreien Befüllung zumindest eines Systems zur Ableitung von Flüssigkeiten, Vorrichtung mit einer solchen Anordnung und Befüllungsverfahren
DE102004007567A1 (de) * 2004-02-17 2005-09-01 Boehringer Ingelheim Microparts Gmbh Mikrostrukturierte Plattform und Verfahren zum Handhaben einer Flüssigkeit
EP1716404A4 (en) * 2004-02-20 2010-05-05 Univ New York State Res Found METHOD AND DEVICE FOR HANDLING LIQUIDS IN MICROFLUIDIC SYSTEMS
US20050249641A1 (en) * 2004-04-08 2005-11-10 Boehringer Ingelheim Microparts Gmbh Microstructured platform and method for manipulating a liquid
DE102004027422A1 (de) 2004-06-04 2005-12-29 Boehringer Ingelheim Microparts Gmbh Vorrichtung zur Aufnahme von Blut und Abtrennung von Blutbestandteilen
EP2087504A2 (en) * 2006-11-23 2009-08-12 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Device for separation and maldi analysis of an analyte in a sample
WO2009109997A1 (en) 2008-03-07 2009-09-11 Advanced Microdevices Pvt Ltd Method and device for particle removal and droplet preparation for qualitative and quantitative bioanalysis
US9205396B2 (en) * 2008-11-26 2015-12-08 Sumitomo Bakelite Co., Ltd. Microfluidic device
US8652610B2 (en) * 2008-12-19 2014-02-18 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Water-dispersible creping materials
WO2011003689A2 (en) * 2009-07-07 2011-01-13 Boehringer Ingelheim Microparts Gmbh Plasma separation reservoir
US9383293B2 (en) 2010-04-23 2016-07-05 Boehringer Ingelheim Microparts Gmbh Device for plasma separation by means of a central channel structure
US8999264B2 (en) 2010-09-29 2015-04-07 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Hydrophilic coating for nonporous surfaces and microfluidic devices including same
US9157903B2 (en) * 2011-02-25 2015-10-13 Honeywell International Inc. Microfluidic separation of plasma for colormetric assay
WO2014151450A1 (en) 2013-03-15 2014-09-25 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Microfluidic distributing device
US9416776B2 (en) 2013-03-15 2016-08-16 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Microfluidic distributing device
JP6636857B2 (ja) * 2016-05-20 2020-01-29 株式会社エンプラス 流体取扱装置
US20180283998A1 (en) * 2017-04-01 2018-10-04 Mike Joseph Pugia Methods and apparatus for removal of small volume from a filtration device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8800796A (nl) * 1988-03-29 1989-10-16 X Flow Bv Werkwijze voor de chemische analyse van bestanddelen van een lichaamsvloeistof, alsmede een testinrichting en testpakket voor een dergelijke analyse.
US5051237A (en) * 1988-06-23 1991-09-24 P B Diagnostic Systems, Inc. Liquid transport system
US5286454A (en) * 1989-04-26 1994-02-15 Nilsson Sven Erik Cuvette
DE19810499A1 (de) * 1998-03-11 1999-09-16 Microparts Gmbh Mikrotiterplatte
IL138286A (en) * 1998-03-11 2004-02-19 Steag Micro Parts Gmbh Sample support

Also Published As

Publication number Publication date
ATE255955T1 (de) 2003-12-15
JP3995230B2 (ja) 2007-10-24
DE19859693A1 (de) 2000-06-29
US6296126B1 (en) 2001-10-02
EP1013341B1 (de) 2003-12-10
CA2293019C (en) 2008-02-12
CA2293019A1 (en) 2000-06-23
JP2000193564A (ja) 2000-07-14
EP1013341A2 (de) 2000-06-28
EP1013341A3 (de) 2001-01-10
DE59908015D1 (de) 2004-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2210956T3 (es) Dispositivo para evacuar un liquido humectante de capilares.
ES2203093T3 (es) Soporte de muestras.
US6319719B1 (en) Capillary hematocrit separation structure and method
ES2238788T3 (es) Procedimiento para la fabricacion de elementos analiticos.
ES2273342T3 (es) Tarjeta para muestras para realizar analisis.
ES2370732T3 (es) Cubeta.
ES2451541T3 (es) Aparato a base de cubeta para medición y ensayo de la coagulación sanguínea
US6906797B1 (en) Side light activated microfluid channels
US20110117634A1 (en) Flat cell carriers with cell traps
ES2616783T3 (es) Tira reactiva de diagnóstico que tiene características de transporte de fluido
ES2264262T3 (es) Dispositivo para el llenado capilar con suministro de fluido mejorado.
DK1458483T3 (en) flow chamber
US20070269893A1 (en) Device for Collecting Blood and Separating Blood Constituents, Method for Separating Blood Constituents and Use of Said Device
JP4811267B2 (ja) マイクロチップ及びそれを用いた分析デバイス
ES2504241T3 (es) Cubierta para una cámara de recuento, determinación de viabilidad, análisis y manipulación
ES2357373T3 (es) Procedimiento para la fabricación de una tobera de hilado de fibras huecas.
US20160022189A1 (en) Device for taking a liquid sample by capillarity and associated analysis method
BRPI0907148B1 (pt) dispositivo para a separação do plasma
ES2860775T3 (es) Unidad de sensores de múltiples usos para fluidos corporales
ES2274581T3 (es) Produccion de microcubetas.
ES2314307T3 (es) Dispositivo para liquidos.
JP4811247B2 (ja) マイクロチップ及びそれを用いた分析デバイス
ES2264410T3 (es) Portamuestras para espectroscopia infrarroja de muestras liquidas.
EP2270515B1 (en) Microchannel and analyzing device
ES2875521T3 (es) Segmento de incubación con una cavidad de gas sin ventilación en un chip de microfluidos