ES2578778T3 - Cartucho microfluídico con placa de interfaz neumática paralela - Google Patents

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Abstract

Cartucho (100) microfluídico para ser colocado en una placa (101) de interfaz neumática paralela de un instrumento (102) neumático, en el que el cartucho comprende: un canal (103) de fluido tridimensional, en el que se transportará un fluido (104), una membrana (105) flexible, en el que la membrana flexible se extiende en un plano, en el que la membrana flexible es parte de una superficie exterior del cartucho, en el que el canal de fluido tridimensional está definido espacialmente en tres dimensiones por las paredes internas del cartucho y por la membrana flexible, en el que la membrana flexible está en un estado fundamental, cuando no se aplica presión o vacío a la membrana flexible, y en el que la membrana flexible puede ser desviada neumáticamente desde el estado (106) fundamental perpendicular al plano de la membrana flexible en dos direcciones cuando el cartucho es colocado en la placa de interfaz neumática paralela y en el que la membrana flexible está fijada al cartucho de manera que es posible fijar el cartucho a la placa de interfaz exclusivamente con una fuerza de vacío aplicada a la membrana flexible y de manera que el cartucho, cuando está fijado a la placa de interfaz, permite que el fluido en el cartucho sea accionado por el accionamiento neumático de la membrana flexible del cartucho microfluídico por la placa de interfaz neumática.

Description

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DESCRIPCION
Cartucho microfluldico con placa de interfaz neumatica paralela Campo de la invencion
La invencion se refiere a un accionamiento de un fluido en cartuchos microfluldicos. La invencion se refiere especialmente a un cartucho microfluldico para ser insertado en una placa de interfaz neumatica paralela de un instrumento neumatico, una placa de interfaz para interactuar con un cartucho microfluldico y entre un instrumento neumatico, un sistema para el accionamiento de un fluido dentro de un cartucho microfluldico que comprende dicho un cartucho y dicha una placa de interfaz y se refiere a un instrumento neumatico.
Antecedentes de la invencion
Los biosensores se usan para la deteccion de moleculas en muestras biologicas, por ejemplo protelnas o ADN, para aplicaciones de diagnostico. Tambien se desea detectar drogas, terapeuticas o de abuso, en sangre, orina o saliva. Dichos ensayos se desarrollan para ser usados en muchos contextos y entornos diferentes, por ejemplo, en el punto de atencion para aplicaciones medicas, o en cualquier sitio deseado para las drogas de abuso, por ejemplo en el arcen de una carretera. En todos los casos, se requiere un dispositivo robusto, fiable y sensible, que debe ser tambien de bajo coste ya que debe ser desechado despues de la medicion.
La realizacion de dicho un ensayo bioqulmico requiere un cierto grado de manipulacion de fluidos, al menos el fluido de muestra debe ser introducido en el dispositivo de deteccion con el fin de permitir la union de las moleculas diana a la superficie del sensor. Dependiendo del tipo de ensayo, se disenan sistemas microfluldicos mas o menos complicados. Debido a que la muestra es contaminante, no debe entrar en contacto con el instrumento y debe ser almacenada, de manera segura, en el interior del cartucho durante y despues de la medicion.
Recientemente, se han desarrollado sistemas microfluldicos bioqulmicos completamente integrados o sistemas laboratorio en un chip. Un problema en estos sistemas microfluldicos es la manipulacion de los fluidos desde y a las diferentes camaras de reaccion, para lo que se necesitan micro actuadores tales como bombas y valvulas. El accionamiento de las bombas y las valvulas puede realizarse de muchas maneras. Dependiendo de la aplicacion, por ejemplo el tipo de ensayo, los requisitos de rendimiento y los requisitos de coste, el accionamiento del fluido para la disolucion de los reactivos, la incubacion, la union y el lavado, como un ejemplo, se implementa en diferentes maneras. Existe un compromiso entre el grado de control y la simplicidad, en el que la simplicidad puede ser identificada con bajos costes. O bien el fluido es accionado directamente mediante medicion mecanica con pistones o bien el fluido no es accionado sino que es impulsado por fuerzas capilares, el denominado accionamiento pasivo.
Esta ultima es una solucion rentable, pero no permite la inversion del flujo, el caudal es limitado y no es constante con la distancia y, mas importante, depende de la viscosidad y tension superficial del fluido. Un cambio en las caracterlsticas de flujo requeridas debe ser implementado en 'hardware' que sea desechable lo que hace que el sistema sea menos flexible. Por otra parte, el accionamiento mecanico es muy flexible pero requiere contacto flsico, lo que crea problemas con la vida operativa del instrumento y con la contamination, es decir, problemas de limpieza.
Ademas, el documento US 5 863 801 B1 proporciona un ejemplo de un cartucho microfluldico de la tecnica anterior.
Por lo tanto, puede existir una necesidad de una tecnologla de accionamiento de fluido alternativa, de bajo coste, en sistemas microfluldicos, en particular para productos medicos desechables, tales como biosensores.
Sumario de la invencion
Un objeto de la invencion puede ser proporcionar un accionamiento de fluido mejorado en cartuchos microfluldicos.
De manera similar, las realizaciones descritas se refieren al cartucho microfluldico, a la placa de interfaz neumatica, en el que el sistema comprende un cartucho microfluldico y una placa de interfaz neumatica, y al instrumento neumatico. Pueden surgir efectos sinergicos a partir de diferentes combinaciones de las realizaciones aunque podrlan no describirse en detalle.
Segun una primera realizacion de la presente invencion, se proporciona un cartucho microfluldico para ser colocado sobre una placa de interfaz neumatica paralela de un instrumento neumatico. El cartucho comprende un canal de fluido tridimensional en el que un fluido debe ser transportado mediante el bombeo neumatico de un instrumento neumatico. Ademas, el cartucho microfluldico comprende una membrana flexible, en el que la membrana flexible abarca un plano y en el que la membrana flexible construye una superficie exterior del cartucho. Ademas, el canal de fluido tridimensional esta definido espacialmente en tres dimensiones por las paredes internas del cartucho y por la membrana flexible, en el que la membrana flexible esta en un estado fundamental cuando no se aplica presion o vaclo a la membrana flexible. La membrana flexible puede ser desviada neumaticamente desde el estado fundamental perpendicular al plano de la membrana flexible en dos direcciones cuando el cartucho esta colocado sobre la placa de interfaz neumatica paralela.
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En otras palabras, el fluido no es transportado sobre una superficie plana, sino que es movido a lo largo del canal de fluido tridimensional.
Ademas, la membrana flexible puede ser desviada neumaticamente en las zonas que son parte de la superficie exterior del cartucho. En otras palabras, en una primera region, la membrana flexible abarca el canal de fluido, cuya primera region es parte de la superficie exterior del cartucho. Segun esta realization ejemplar, la membrana flexible puede extenderse adicionalmente en una segunda region debajo de la superficie exterior del cartucho, de manera que la membrana no es accesible desde el exterior del cartucho en esa segunda region.
Ademas, el "estado fundamental de la membrana flexible" describe la situation en la que no se aplica ni presion ni vaclo a la membrana flexible. Partiendo de esta situacion, la membrana flexible puede desviarse hacia la parte interna del cartucho y puede desviarse tambien alejandose del cartucho. Esto puede observarse, por ejemplo, en la Fig. 1 en la que una desviacion hacia arriba y hacia abajo de la membrana flexible en diferentes posiciones a lo largo de la membrana conduce a un transporte de llquido deseado. En otras palabras, la membrana flexible es desviable en dos direcciones, concretamente, hacia el canal de fluido y alejandose del canal de fluido. Sin embargo, esto no excluye que la membrana flexible pueda ser pre-tensada o pre-desviada.
El cartucho, que en esta y cualquier otra realizacion puede ser por ejemplo un cartucho desechable, permite el accionamiento neumatico que es llevado a cabo mediante una interconexion neumatica reversible entre el instrumento neumatico y el cartucho, cuya interconexion esta formada por la membrana flexible. Los accionamientos neumaticos se integran en el instrumento para una solution de bajo coste y fiable del cartucho. El accionamiento del fluido que esta contenido en el canal de fluido dentro del cartucho se consigue mediante la desviacion de la membrana flexible que puede estar fijada a la superficie principal del cartucho. De esta manera, cuando el cartucho esta fijado a o insertado en la placa de interfaz neumatica, la membrana flexible del cartucho y las partes de la placa de interfaz neumatica forman compartimentos. La presion en estos compartimentos, cuya presion puede ser generada por el instrumento neumatico separado, determina la desviacion de la membrana flexible que, a su vez, acciona el fluido a traves del cual se causa un movimiento.
Este cartucho microfluldico aprovecha la alta energla y el gran recorrido del accionamiento neumatico mientras que, al mismo tiempo, mantiene el cartucho simple y a bajo coste y permite una introduction facil de otro transporte flsico a traves de la placa de interfaz, como el calor o la vibration acustica.
Ademas, pueden integrarse facilmente un gran numero de actuadores en la placa de interfaz neumatica plana, ya que no se requiere ninguna fijacion individual, tal como tubos, para el accionamiento neumatico.
En otras palabras, debido a que no hay presentes elementos de tubo neumaticos ni elementos generadores de presion o de vaclo en el cartucho microfluldico ni en la placa de interfaz de interconexion correspondiente, pueden integrarse facilmente un gran numero de actuadores en la placa de interfaz. En otras palabras, se proporciona un cartucho microfluldico plano que, en conexion con una placa de interfaz neumatica plana, permite un accionamiento neumatico conveniente y fiable de los fluidos en el cartucho sin necesidad de tubos dentro del cartucho. Ademas, esto puede extenderse facilmente a un gran numero de elementos neumaticos, y puede simplificarse ademas la integration de placas de interfaz termicas, acusticas o de otro tipo en el mismo plano.
En esta y cada una de las demas realizaciones de la invention, la expresion elementos neumaticos describe posiciones en las que la membrana flexible es accionada neumaticamente, es decir, valvulas y bombas o mas generalmente, areas de interaction. Una ventaja de la presente invencion es tambien la flexibilidad para cambiar de position y la posibilidad de tener la position en estrecha proximidad.
Puede considerarse como una caracterlstica esencial del cartucho microfluldico proporcionado la realizacion del accionamiento de los fluidos en el cartucho mediante un instrumento neumatico. Es importante el hecho de que el accionamiento neumatico haga uso de una membrana de cartucho flexible y que las camaras neumaticas debajo de la membrana esten montadas de manera reversible. Esto significa que el plano de separation entre el cartucho y el instrumento neumatico atraviesa las camaras neumaticas.
En otras palabras, cuando el cartucho es retirado de los canales de suministro neumatico, los canales neumaticos y las camaras neumaticas estan abiertos. Las camaras debajo de la membrana accionada estan formadas por la combination del cartucho y la placa de interfaz en el instrumento. Cuando el cartucho esta levantado, es posible que la presion ya no se transfiera mas a la membrana, en contraste con el tubo, que no se usa para el accionamiento de la membrana segun la presente invencion y cuyo tubo esta fijado mecanicamente.
El cartucho microfluldico puede ser usado en combinacion con un instrumento neumatico, que contiene canales de suministro para el accionamiento neumatico y que contiene una placa de interfaz sustancialmente plana hacia el cartucho microfluldico que contiene los canales de fluido. Los canales de fluido estan confinados por una capa flexible que puede ser accionada una vez colocado el cartucho en el instrumento. Al mover la membrana flexible hacia arriba y abajo, se desplaza un volumen en el interior del cartucho y la membrana puede cerrar los canales para permitir una
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funcion de la valvula dentro del canal de fluido.
El recorrido de la deflexion de la membrana esta basado en la altura entre la posicion de la membrana cuando toca la placa de interfaz neumatica del instrumento neumatico, tal como puede verse por ejemplo en la Fig. 1 siguiente, y/o la posicion cuando toca la camara de sustrato sobre la membrana en el cartucho (caracterlsticas de control).
En otras palabras, el cartucho microfluldico comprende una membrana flexible que cubre una trayectoria de fluido. De esta manera, la membrana flexible cubre el sistema de canal de fluido total que puede contener varias trayectorias de fluido. No es necesario que sea la superficie exterior completa en todas partes. Pero tambien es posible una realizacion en la que la membrana flexible conforme toda la superficie exterior del cartucho. Sin embargo, la membrana flexible esta siempre fijada al cartucho. Despues de la insertion del cartucho en un instrumento neumatico, la membrana es desviada localmente por los elementos neumaticos en el instrumento de manera que el fluido es movido a lo largo de la trayectoria de fluido dentro del cartucho. La membrana es retralda localmente lejos de o es empujada hacia el cartucho, creando un volumen variable en la trayectoria de fluido y debajo de la membrana, con cuyo cambio de volumen el fluido es transportado a traves del cartucho. Ademas, el cartucho puede comprender paredes que, junto con la membrana flexible, definen un volumen variable mediante el cual puede ser transportado el fluido. Por lo tanto, la invention permite un transporte de fluido en el cartucho microfluldico usando una placa de interfaz relativamente simple entre el cartucho y el instrumento para procesar el cartucho. En lugar del tubo neumatico de interfaz, la placa de interfaz entre el cartucho y el instrumento esta formada por una membrana flexible que es desviada por el instrumento de manera que el fluido es transportado al interior del cartucho.
Debido a que el cartucho esta libre de elementos neumaticos y electricos, puede ser producido de una manera barata y fiable.
La membrana flexible, en combination con una placa de interfaz, conduce a la posibilidad de fijar el cartucho sobre la placa de interfaz solo mediante fuerzas neumaticas.
Por lo tanto, es posible que no se necesiten otros medios de fijacion, tales como por ejemplo, tornillos y similares, ademas de las fuerzas neumaticas generadas por el instrumento neumatico. Por ello, la placa de interfaz neumatica se denomina interfaz paralela. En otras palabras, se crea una desviacion de la membrana flexible en el sistema neumatico cerrado que comprende el cartucho y la placa de interfaz y, a su vez, la desviacion conduce a la fijacion. La retraction de la membrana crea la fijacion.
Segun otra realizacion ejemplar de la invencion, el cartucho tiene una forma sustancialmente cuboidal con seis superficies exteriores principales, en la que la membrana flexible forma una de las superficies principales del cartucho y en la que la membrana flexible abarca por completo el canal de fluido.
Esta realizacion ejemplar puede verse por ejemplo en la Fig. 2a, asl, como por ejemplo, en la Fig. 8.
Segun otra realizacion ejemplar de la invencion, el canal de fluido y la membrana flexible se disponen entre si de manera que al desviar la membrana flexible en varios puntos a lo largo de la membrana flexible mediante bombeo neumatico del instrumento neumatico, el fluido es puede ser transportado desde una parte inicial del canal de fluido a una parte final del canal de fluido.
De esta manera, las expresiones "bombeo neumatico" y "accionamiento neumatico" comprenden la aplicacion de sobrepresion y/o presion negativa a la superficie de la membrana flexible con el fin de fijar, en primer lugar, el cartucho microfluldico en la placa de interfaz y, de esta manera, en el instrumento neumatico y, en segundo lugar, de desviar el la membrana flexible del cartucho de manera que se consiga el transporte del fluido dentro del canal de fluido en el cartucho, segun se desea. En otras palabras, la membrana puede ser retralda localmente desde o puede ser empujada hacia el lado interior del cartucho microfluldico, lo que crea un volumen variable en el canal de fluido y tambien debajo de la membrana flexible.
Mediante la creation de dicho un movimiento de la membrana flexible mediante bombeo neumatico, se transporta el fluido en el cartucho.
Segun otra realizacion ejemplar de la invencion, la membrana puede ser desviada mediante bombeo neumatico del instrumento neumatico de manera que la membrana cierre el canal de fluido para proporcionar una funcion de valvula.
En otras palabras, combinando el cartucho microfluldico con una placa de interfaz neumatica y un instrumento neumatico, puede aplicarse una sobrepresion y/o una presion negativa a la membrana de manera que la trayectoria de fluido sea cerrada por la membrana desviada. En otras palabras, la trayectoria de fluido puede ser dividida espacialmente en diferentes secciones, en la que una primera section puede contener fluido y una segunda section puede estar libre de fluido. Estas secciones pueden ser espacialmente separables al proporcionar esta funcion de valvula.
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En caso de que la funcion de valvula se realice de manera que la membrana cierra un canal neumatico de la placa de interfaz, es decir, la membrana es retralda hacia la placa, entonces esto se usa tambien para fijar el cartucho en la placa de interfaz, tal como se describe en mas detalle mas adelante.
Segun otra realizacion ejemplar de la invention, el cartucho esta libre de elementos de control neumaticos y libre de elementos de tubo neumaticos.
En otras palabras, en comparacion con el estado de la tecnica, la invencion permite una separation flsica beneficiosa entre el cartucho microfluldico y el instrumento, cuyo instrumento comprende la placa de interfaz neumatica con todos los elementos electricos y de generation neumatica y de control necesarios. El cartucho puede ser intercambiado de manera rapida y facil, ya que no se necesitan tornillos o medios de fijacion.
Segun esta realizacion ejemplar de la invencion, la funcionalidad de generacion y aplicacion de sobrepresion, presion negativa o vaclo es retirada totalmente del cartucho y puede ser colocada por ejemplo en un instrumento neumatico externo que tiene una placa de interfaz neumatica. Esto puede reducir los costos del cartucho, lo cual es extremadamente importante para un sistema de cartucho microfluldico desechable. Ademas, puede aumentarse la fiabilidad del cartucho, debido a la menor complejidad tecnica presente.
Segun otra realizacion ejemplar de la invencion, el cartucho microfluldico comprende caracterlsticas de control, en el que las caracterlsticas de control estan adaptadas para controlar el recorrido de accionamiento de la membrana flexible durante el bombeo neumatico por el instrumento neumatico.
Ademas, las caracterlsticas de control de esta y todas las demas realizaciones de la invencion estan adaptadas tambien para mejorar la funcion de valvula que se genera cuando se desvla la membrana flexible.
Tal como puede observarse por ejemplo en las Figs. 1 y 2, estas caracterlsticas de control determinan en ciertos puntos a lo largo del canal de fluido una cierta distancia entre la membrana flexible y el llmite espacial opuesto del canal de fluido. En otras palabras, estas caracterlsticas de control abarcan el canal de fluido. Mediante la combination del cartucho con una placa de interfaz neumatica, tal como se ha descrito anteriormente y se describe a continuation y se muestra por ejemplo en la Fig. 1, se proporciona un relieve de caracterlsticas de control sobre y debajo de la membrana flexible, con el que pueden causarse las desviaciones especlficas deseadas de la membrana mediante la aplicacion de sobrepresion o presion negativa sobre la membrana flexible a traves de las camaras neumaticas en la placa de interfaz.
Ademas, segun otra realizacion ejemplar de la invencion, es posible que los marcos de goma sean solo una parte del cartucho microfluldico. Entonces, pueden ser colocados, por ejemplo, en el cartucho microfluldico. Esto puede combinarse, por ejemplo, con una placa de interfaz plana.
Segun otra realizacion ejemplar de la invencion, puede haber presentes tanto marcos como rebajes de goma en el cartucho y la placa de interfaz.
Segun otra realizacion ejemplar de la invencion, se proporciona una placa de interfaz neumatica para interactuar con un cartucho microfluldico segun una de las realizaciones anteriores y entre un instrumento neumatico para la aplicacion de bombeo neumatico en el cartucho microfluldico. La placa de interfaz neumatica puede ser insertable entre un cartucho microfluldico segun una de las realizaciones anteriores y entre un instrumento neumatico para la aplicacion de bombeo neumatico en el cartucho microfluldico. Una placa de interfaz insertable permite el uso de diferentes placas de interfaz con un unico instrumento neumatico, lo que resulta en una mayor flexibilidad cuando se usan diferentes placas de interfaz de disenos diferentes. La placa de interfaz neumatica comprende un lado del instrumento, que esta orientado hacia el instrumento cuando la placa de interfaz es insertada en el instrumento. Ademas, la placa de interfaz comprende un lado del cartucho, que esta orientado hacia el cartucho cuando el cartucho es insertado en la placa de interfaz. La placa de interfaz comprende un canal neumatico para conectar un fluido neumatico del instrumento neumatico desde el lado del instrumento al lado del cartucho para permitir el accionamiento neumatico de la membrana flexible del cartucho microfluldico, en el que el lado del cartucho tiene al menos un rebaje para retraer la membrana flexible del cartucho.
En otras palabras el lado del cartucho de la placa de interfaz esta adaptado para recibir el cartucho de manera que se forme un sistema neumatico cerrado que, en primer lugar, permite la fijacion del cartucho por medio de fuerzas neumaticas y, en segundo lugar, permite el bombeo neumatico. De esta manera, no se necesitan tornillos u otros medios de fijacion para conectar el cartucho a la placa de interfaz y, de esta manera, para conectarse al instrumento. Es por eso por lo que la placa de interfaz neumatica se denomina interfaz paralela. Ademas, el cartucho puede ser retirado simplemente deteniendo la presion negativa en el cartucho.
De esta manera, debe entenderse que la retraction permite la desviacion de la membrana flexible. Ademas, el rebaje puede ser tambien parte del cartucho.
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La placa de interfaz neumatica de esta y todas las demas realizaciones de la invention puede ser parte del cartucho microfluldico pero puede ser parte tambien de un instrumento neumatico.
Cabe senalar expllcitamente que la realization siguiente y las realizaciones descritas anteriormente de la placa de interfaz neumatica pueden ser parte tambien del sistema que comprende un cartucho microfluldico tal como se ha descrito anteriormente y se describe mas adelante y dicha una placa de interfaz neumatica.
Cabe senalar expllcitamente que la placa de interfaz neumatica puede ser un elemento flsico sustancialmente unico que debe ser integrado en un instrumento neumatico. Ademas, es posible que las placas de interfaz neumatica descritas anteriormente y mas adelante sean un componente sustancial de dicho un instrumento neumatico y puedan estar integradas completamente en dicho un instrumento neumatico.
La combination de la placa de interfaz neumatica y un cartucho microfluldico permite el montaje de las camaras neumaticas debajo de la membrana, tal como puede observarse por ejemplo en la Fig. 1. En otras palabras, el plano de separation entre el cartucho, que podrla ser un cartucho desechable, y el instrumento atraviesa las camaras neumaticas.
Estas camaras neumaticas pueden ser utilizadas tambien para mantener el cartucho en la placa de interfaz para asegurar un buen contacto mecanico y termico entre la placa de interfaz y el cartucho, lo cual podrla ser crucial para diferentes funciones, tales como calentamiento o accionamiento por ultrasonidos del fluido.
Ademas, un gran numero de zonas o elementos de interaction, tales como puntos de accionamiento neumaticos o areas de transferencia de calor u otros, pueden ser integrados en dicha una combinacion de un cartucho microfluldico, y el instrumento neumatico y una placa de interfaz neumatica, ya que no requieren espacio adicional debido a que se colocan debajo del actuador en el cartucho microfluldico. De esta manera, la description del espacio adicional que se evita segun esta realizacion ejemplar de la invencion se compara con una situation en la que habrla una conexion de tubo en alguna parte y un canal de suministro separado hacia la position donde debe producirse el accionamiento neumatico. Sin embargo, segun la presente invencion, las conexiones neumaticas son meramente a traves de los canales neumaticos en la placa de interfaz, de manera que no hay necesidad de espacio adicional.
Segun otra realizacion ejemplar de la invencion, al menos uno de entre el lado del cartucho y el lado del instrumento de la placa de interfaz neumatica es sustancialmente plano.
Por ejemplo, el lado del cartucho de la placa de interfaz neumatica es sustancialmente plano, lo que hace que sea posible combinar la placa de interfaz neumatica con una membrana sustancialmente plana y flexible de dicho un cartucho microfluldico.
Segun otra realizacion ejemplar de la invencion, la placa de interfaz neumatica comprende al menos un elemento seleccionado de entre el grupo que comprende un dispositivo generador de calor, un elemento de transferencia de calor realizado en aluminio, un elemento de transferencia de calor realizado en cobre, un elemento de transferencia de calor realizado en una aleacion de aluminio y/o cobre, un dispositivo generador de calor que tiene elementos de transferencia de calor que se extienden al cartucho microfluldico, un dispositivo generador de energla acustica, un dispositivo para el tratamiento del fluido con ultrasonidos enfocados o no enfocados, un actuador piezoelectrico, un actuador mecanico, un actuador magnetico y cualquier combinacion de los mismos.
En otras palabras, la funcionalidad del calentamiento del fluido que esta contenido dentro del cartucho esta puramente integrada en la placa de interfaz neumatica, lo que conduce al hecho de que el cartucho microfluldico puede ser producido de manera barata, fiable y facil. Pueden usarse multiples cartuchos con solo una combinacion de dicha una placa de interfaz neumatica con un instrumento neumatico. Con este cartucho de funcionalidad reducida puede realizarse un intercambio rapido del cartucho microfluldico.
Por ejemplo, los elementos calentadores pueden estar separados por un material termicamente aislante de una placa de interfaz neumatica basada en acero.
Segun otra realizacion ejemplar de la invencion, la placa de interfaz neumatica esta realizada en un material seleccionado de entre el grupo que comprende acero, acero inoxidable, otros materiales qulmicamente resistentes y moderadamente conductores de calor, y cualquier combinacion de los mismos.
Ademas, segun otra realizacion ejemplar, la placa de interfaz neumatica puede comprender tambien caracterlsticas de goma y/o caracterlsticas compresibles alrededor de los elementos neumaticos para proporcionar un sello entre las diferentes camaras neumaticas.
Segun otra realizacion ejemplar de la invencion, se proporciona una placa de interfaz neumatica que comprende caracterlsticas de control, en el que las caracterlsticas de control estan adaptadas para controlar el recorrido de accionamiento de la membrana flexible del cartucho microfluldico durante el bombeo neumatico por el instrumento
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neumatico.
Ademas, las caracterlsticas de control pueden ser aplicadas para permitir un mejor cierre de la valvula, ya que la membrana se pliega alrededor de estas caracterlsticas de control cuando se aplica presion.
Tal como puede observarse, por ejemplo, a partir de la Fig. 1 y la Fig. 2, las caracterlsticas de control pueden tener forma cuadratica o rectangular y pueden ser usadas como un delimitador espacial de la desviacion de la membrana del cartucho cuando se aplica bombeo neumatico.
Segun otra realizacion ejemplar de la invencion, se proporciona un sistema para el accionamiento de fluido dentro de un cartucho microfluldico. El sistema comprende un cartucho microfluldico segun una de las realizaciones anteriores y comprende una placa de interfaz neumatica segun una de las realizaciones anteriores, en el que la membrana flexible del cartucho puede ser desviada mediante bombeo neumatico a traves del canal neumatico de la placa de interfaz, de manera que un fluido en el canal de fluido puede ser movido a lo largo del canal de fluido.
El sistema permite el accionamiento de fluido dentro del cartucho que, por ejemplo, podrla ser desechable. El accionamiento neumatico del fluido se realiza mediante la membrana flexible que separa el fluido en el cartucho del fluido neumatico en el instrumento. Los accionamientos neumaticos pueden ser integrados dentro de un instrumento neumatico para una solucion de bajo coste y fiable de este sistema.
Puede considerarse como una caracterlstica esencial del sistema que los fluidos dentro del cartucho pueden ser accionados o impulsados, es decir transportados, por un instrumento neumatico externo y que el accionamiento neumatico hace uso de la membrana flexible, que es parte del cartucho y que las camaras neumaticas, que estan formadas debajo de la membrana flexible dentro de la placa de interfaz neumatica, estan montadas de manera reversible. En otras palabras, el plano de separacion entre el cartucho y el instrumento neumatico externo atraviesa las camaras neumaticas.
Segun otra realizacion ejemplar, el cartucho y la placa de interfaz neumatica son dos componentes flsicamente separados que se mantienen unidos de manera reversible para el accionamiento del fluido solo por fuerzas neumaticas.
Segun otra realizacion ejemplar de la invencion, la membrana flexible y el lado del cartucho de la placa de interfaz estan adaptados en combinacion de manera que, mediante la aplicacion de presion negativa a traves de un canal neumatico de la placa de interfaz neumatica, el cartucho es fijado completamente a la placa de interfaz.
Por lo tanto, es posible que no se necesiten otros medios de fijacion, tales como por ejemplo tornillos y similares, ademas de las fuerzas neumaticas generadas por el instrumento neumatico que puede ser parte tambien del sistema. En otras palabras, se crea una desviacion de la membrana flexible en el sistema neumatico cerrado que comprende el cartucho y la placa de interfaz y, a su vez, la desviacion conduce a la fijacion. La retraccion de la membrana crea la fijacion.
Segun otra realizacion ejemplar, el sistema comprende un instrumento neumatico para generar bombeo neumatico al cartucho microfluldico.
De esta manera, el bombeo neumatico comprende generar y aplicar sobrepresion y presion negativa.
Segun otra realizacion ejemplar de la invencion, el cartucho y la placa de interfaz estan mecanicamente conectados entre si a traves de la membrana flexible y a traves del lado del cartucho de la placa de interfaz.
Segun otra realizacion ejemplar de la invencion, el transporte de fluido en el canal de fluido solo es iniciado por el bombeo neumatico a traves de los canales neumaticos.
Esta realizacion ejemplar puede verse, por ejemplo, en la Fig. 1 de las figuras siguientes. Al contrario de una forma cerrada, se montan o se forman diversas camaras neumaticas cuando el cartucho y la placa de interfaz se conectan flsicamente. Estas camaras neumaticas que estan debajo de la membrana flexible estan dentro de unos rebajes de la placa de interfaz neumatica.
Ademas, estas camaras pueden ser utilizadas tambien para mantener un cartucho en la placa de interfaz neumatica para asegurar un buen contacto termico y mecanico entre la placa de interfaz neumatica y el cartucho, lo cual podrla ser crucial para diversas funcionalidades.
Segun otra realizacion ejemplar de la invencion, el sistema comprende caracterlsticas de control, en el que las caracterlsticas de control estan dispuestas encima y debajo de la membrana flexible, en el que las caracterlsticas de control encima de la membrana flexible estan dispuestas como obstaculos para un transporte de fluido en el interior del canal de fluido del cartucho. Ademas, la membrana flexible esta soportada mecanicamente por las caracterlsticas de control de manera que la membrana se desvla durante el bombeo neumatico de manera que el fluido puede pasar los
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obstaculos.
En otras palabras, la distribucion espacial o la disposicion espacial de las caracterlsticas de control a lo largo de una longitud longitudinal de la membrana flexible conduce al hecho de que ciertas caracterlsticas de control bloquean el canal de fluido para un movimiento del fluido cuando la membrana esta en un estado relajado o presionado contra las caracterlsticas por la aplicacion de sobrepresion en la camara neumatica. Mediante la aplicacion de bombeo neumatico correspondiente, que significa la aplicacion de sobrepresion y/o presion negativa en los canales neumaticos correspondientes dentro de la placa de interfaz, esto conduce a una desviacion de la membrana de manera que el fluido pueda ser transportado a lo largo del canal de fluido sin ser bloqueado todavla por la funcion de control. En otras palabras, el fluido puede ser transportado alrededor de las caracterlsticas de control que se encuentran en el canal de fluido.
Segun otra realizacion ejemplar de la invention, el sistema comprende camaras neumaticas, en el que entre la membrana flexible y la placa de interfaz, las camaras neumaticas estan montadas de manera reversible.
En otras palabras, la superficie interconectada de la membrana flexible del cartucho que forma una superficie exterior del cartucho en combination con la superficie del lado del cartucho de la placa de interfaz neumatica conduce a ciertos rebajes debajo de la membrana y dentro del dispositivo neumatico que pueden ser usados para la aplicacion de sobrepresion y/o presion negativa sobre la membrana mediante un dispositivo neumatico externo que podrla estar conectado a la placa de interfaz neumatica.
Segun otra realizacion ejemplar de la invencion, el sistema comprende una placa de interfaz que comprende una pluralidad de canales neumaticos para conectar el fluido neumatico del instrumento neumatico desde el lado del instrumento al lado del cartucho para permitir el accionamiento neumatico de la membrana flexible del cartucho microfluldico. De esta manera, la interconexion entre la membrana flexible y la placa de interfaz esta adaptada de manera que un bombeo neumatico alternante, que comprende aplicar presion y aplicar presion negativa, conduce a un transporte del fluido a lo largo del canal de fluido.
Segun otra realizacion ejemplar de la invencion, se proporciona un instrumento neumatico para la generation de bombeo neumatico a un cartucho microfluldico para el transporte de fluido dentro del cartucho microfluldico. El instrumento neumatico comprende medios para accionar neumaticamente una membrana flexible del cartucho microfluldico, y una placa de interfaz neumatica segun una de las realizaciones descritas anteriormente y a continuation. La placa de interfaz neumatica puede ser desmontable del instrumento, dejando un instrumento que comprende medios para accionar neumaticamente una membrana flexible del cartucho microfluldico y adecuado para recibir una placa de interfaz neumatica segun la presente invencion.
Puede considerarse como la esencia de la invencion la provision de una combinacion de un cartucho microfluldico y una placa de interfaz neumatica en la que una superficie exterior del cartucho microfluldico, que esta formada por una membrana flexible, es accionada por una placa de interfaz neumatica que suministra sobrepresion o presion negativa, creada por un instrumento neumatico, a la membrana. Esto conduce a una desviacion correspondiente de la membrana lo que, a su vez, inicia un transporte de fluido del fluido contenido en el cartucho a traves de un canal de fluido en el cartucho.
Cabe senalar que las realizaciones de la invencion se describen con referencia a diferentes temas. En particular, algunas realizaciones se describen con referencia a las reivindicaciones del cartucho mientras que otras realizaciones se describen con referencia a las reivindicaciones de la placa de interfaz neumatica, las reivindicaciones del sistema o las reivindicaciones del instrumento. Sin embargo, una persona con conocimientos en la materia llegara a la conclusion, a partir de la description anterior y la description siguiente, que a menos que se notifique cualquier combinacion de caracterlsticas que pertenecen a un tipo de objeto, tambien cualquier combinacion entre caracterlsticas relacionadas con diferentes temas se considera como descrita en la presente solicitud.
Los aspectos definidos anteriormente y aspectos, caracterlsticas y ventajas adicionales de la presente invencion pueden derivarse tambien de las realizaciones ejemplares que se describiran mas adelante y que se explican con referencia realizaciones ejemplares. La invencion se describira en mas detalle a continuacion con referencia a ejemplos de las realizaciones pero a las cuales no esta limitada la invencion.
Breve descripcion de los dibujos:
La Fig. 1 muestra esquematicamente un cartucho microfluldico, una placa de interfaz neumatica y un instrumento neumatico segun una realizacion ejemplar de la invencion.
Las Figs. 2-5 muestran esquematicamente un cartucho microfluldico y una placa de interfaz neumatica segun una realizacion ejemplar de la invencion.
La Fig. 6 muestra esquematicamente un instrumento neumatico con un cartucho microfluldico y una placa de interfaz
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neumatica segun una realization ejemplar de la invention.
La Fig. 7 muestra esquematicamente un instrumento en el que pueden integrarse un cartucho microfluidico y una placa de interfaz neumatica segun una realizacion ejemplar de la invencion.
La Fig. 8 muestra esquematicamente un cartucho microfluidico segun una realizacion ejemplar de la invencion. Descripcion detallada de las realizaciones
Los componentes similares o relacionados en las diversas figuras se indican con los mismos numeros de referencia. La vista en la figura es esquematica y no esta completamente a escala.
La Fig. 1 muestra, en la parte superior, un sistema 121 para el accionamiento de un fluido dentro de un cartucho 100 microfluidico en un primer estado, en el que la parte inferior de la Fig. 1 muestra dicho un sistema 121 en un segundo estado, en el que el fluido 104 contenido en el interior del cartucho ha sido transportado. Ambos sistemas 121 mostrados, el superior y el inferior, consisten en los mismos elementos.
La Fig. 1 muestra un cartucho 100 microfluidico para ser insertado en la placa 101 de interfaz neumatica paralela de un instrumento neumatico en el que el cartucho comprende un canal 103 de fluido tridimensional en el que debe ser transportado un fluido 104. Ademas, el cartucho comprende una membrana 105 flexible en el que la membrana flexible se extiende en un plano. El plano se extiende a lo largo de la direction 107. Ademas, la membrana flexible conforma una superficie exterior del cartucho en la que el canal de fluido esta definido espacialmente por las paredes del cartucho y por la membrana flexible. Ademas, la membrana flexible esta en un estado relajado cuando no se aplica sobrepresion, presion negativa o vacio a la membrana flexible. La membrana flexible puede ser desviada neumaticamente desde el estado relajado perpendicular al plano de la membrana flexible en dos direcciones. En otras palabras, la membrana 105 puede ser dirigida en la direccion 106 en primer lugar hacia arriba y en segundo lugar en la orientation hacia abajo.
Ademas, puede verse que la membrana flexible es desviada en varios puntos 109, 110, 111 y 114 mediante bombeo 108 neumatico. De esta manera, bombeo neumatico significa la aplicacion de una sobrepresion y/o una presion negativa a la membrana en las camaras neumaticas, tal como por ejemplo, 137. El instrumento 102 neumatico externo puede crear dicho un bombeo 108 neumatico. Mediante la aplicacion de una presion negativa correspondiente a los dos canales 122 y 123 neumaticos dentro de la placa 101 de interfaz neumatica, la membrana 105 flexible es retraida al interior de los huecos sobre estos canales neumaticos. Al cambiar la situation de presion dentro de los canales neumaticos de la placa de interfaz neumatica, lo cual se muestra en la figura inferior de la Fig. 1, la membrana flexible es presionada hacia el lado interior del cartucho en el canal neumatico medio del cartucho. Ademas, la presion negativa se aplica en el canal 138 neumatico en el lado derecho, de manera que el fluido es transportado desde el lado izquierdo de la Fig. 1 al lado derecho de la Fig. 1 en el interior del canal de fluido.
Tal como puede verse en la Fig. 1, la placa de interfaz tiene un lado 119 del instrumento, orientado hacia el instrumento cuando la placa de interfaz es insertada en el instrumento 102. Ademas, la placa de interfaz tiene un lado 120 del cartucho orientado hacia el cartucho cuando el cartucho es insertado en la placa de interfaz. Hay provistos canales 122, 123 y 138 neumaticos para conectar el fluido neumatico, tal como por ejemplo aire, desde el lado del instrumento al lado del cartucho para permitir el accionamiento neumatico de la membrana flexible del cartucho microfluidico. Los rebajes 124 a 126 permiten la retraction de la membrana flexible al interior de los rebajes. Tal como puede verse en la parte inferior de la Fig. 1, en el canal 122 neumatico medio la membrana cierra el canal de fluido para proporcionar una valvula 114 en el interior del canal de fluido.
Mediante la aplicacion de dicho un procedimiento con la aplicacion secuencial de sobrepresion y/o presion negativa de una manera correspondiente, el fluido puede ser transportado desde el inicio 112 del canal de fluido al final 113 del canal de fluido dentro del cartucho microfluidico.
Puede observarse que el lado del cartucho de la placa de interfaz tiene una superficie de tipo escalonada con rebajes y canales neumaticos formados en forma de T cuando los canales neumaticos y los rebajes se observan en una section transversal.
En otras palabras, esta realizacion permite un cartucho que comprende una membrana flexible externa que cubre una trayectoria de fluido. Tras la insertion del cartucho en el instrumento, la membrana es desviada localmente por la neumatica del instrumento de manera que el fluido es movido a lo largo de la trayectoria de fluido. La membrana es retraida desde o empujada localmente hacia el cartucho creando un cambio de volumen en la trayectoria de fluido, que es el canal de fluido y debajo de la membrana con lo que el fluido es transportado a traves del cartucho. El cartucho puede comprender paredes, que junto con la membrana flexible, definen el volumen variable a traves del cual puede ser transportado el fluido.
La Fig. 2 muestra un sistema 121 que comprende un cartucho 100 microfluidico y una placa 101 de interfaz neumatica.
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Puede estar incluido tambien un instrumento neumatico (no mostrado).
La placa de interfaz puede ser sustancialmente plana y puede contener caracterlsticas para un sellado mejorado de las camaras neumaticas y/o puede contener caracterlsticas que controlan el recorrido de accionamiento de la membrana flexible del cartucho. En una realization alternativa mostrada en la Fig. 3, estas caracterlsticas de control de recorrido 127, 128, 129 y 130, as! como 115 y 116, estan integradas en el cartucho.
La Fig. 3 muestra la caracterlstica 127 a 130 de control de recorrido en el lado del cartucho de la placa 101 de interfaz neumatica.
La Fig. 4 muestra un sistema 121 con un cartucho 100 y una placa 101 de interfaz en la que los marcos 139 de goma son parte de la placa de interfaz y los rebajes 140, 141 estan presentes en parte en el cartucho y en parte en la placa de interfaz.
Ademas, segun otra realizacion ejemplar de la invention, es posible que los marcos de goma sean solo parte del cartucho microfluldico. Entonces, pueden ser colocados, por ejemplo, en el cartucho microfluldico. Esto puede combinarse, por ejemplo, con una placa de interfaz plana.
Segun otra realizacion ejemplar de la invencion, los marcos de goma y los rebajes puede estar presente tanto en el cartucho como en la placa de interfaz.
Tal como puede verse en la Fig. 5, la placa de interfaz tal como se ha descrito anteriormente y se describe a continuation, puede ser usada para retener el cartucho mediante la aplicacion de un vaclo 131 en las areas entre los actuadores mediante la placa de interfaz de instrumento. Ademas, en el lado 101 del cartucho, se aplican marcos 139 de goma que pueden verse tambien en la Fig. 8 con el signo de referencia 139. Estos marcos de goma permiten un sellado hermetico de las camaras neumaticas. Los actuadores se fijan a los canales neumaticos en el lado inferior (instrumento) de 100. De esta manera, los actuadores estan todos en posiciones en las que la membrana es desviada de manera reversible por el sistema neumatico. En las zonas en las que se quiere retener el cartucho mediante vaclo, la membrana no se desviara. Ademas, es posible aplicar otra capa en el exterior (sobre la membrana) para evitar la deslaminacion de la membrana por las fuerzas de vaclo.
En la Fig. 6 se muestra un instrumento 102 neumatico que comprende una placa 101 de interfaz neumatica. El instrumento puede tener interruptores neumaticos y calentadores que estan integrados en el interior de la caja mostrada. Ademas, los tubos neumaticos estan comprendidos en el interior del instrumento 102, tambien los interruptores neumaticos y los calentadores estan integrados en el interior de dicho un instrumento.
La Fig. 7 muestra un sistema 121 segun otra realizacion ejemplar de la invencion. El sistema consiste en un instrumento 102 neumatico y una placa 101 de interfaz neumatica, que esta adaptada para recibir un cartucho microfluldico (no mostrado aqul, mostrado en la Fig. 8). Se muestran varios calentadores, 135, 136 en el interior de la placa de interfaz y, ademas, se muestran los canales 122, 123 y 138 neumaticos. Ademas, los rebajes 124, 125 y 126 pueden verse en la Fig. 7. La placa 101 de interfaz neumatica mostrada corresponde a la placa de interfaz mostrada en la Fig. 2. Pueden observarse claramente los marcos 139 de goma, que tambien se muestran y se describen en la Fig. 5.
La Fig. 8 muestra un cartucho 100 microfluldico que puede estar integrado, por ejemplo, en la placa 101 de interfaz de la Fig. 7 y, de esta manera, puede ser insertado en el instrumento 102 mostrado. Este cartucho correspondiente del instrumento 102 de la Fig. 7 tiene 14 valvulas direccionables individuales que pueden ser accionadas por el instrumento mostrado en la Fig. 7. De esta manera, el termino accionamiento se refiere a bombeo neumatico.
Por ejemplo, las valvulas pueden ser cerradas mediante la aplicacion de una sobrepresion de hasta 1,5 bar en las valvulas, lo que permite un sellado fiable de los compartimentos individuales. Pueden conseguirse velocidades de bombeo de mas de 1 ml en 10 segundos. Estos son solo valores ejemplares. Tambien pueden conseguirse otras presiones, mas altas o mas bajas, y otras velocidades de bombeo, mas altas o mas bajas.

Claims (15)

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    REIVINDICACIONES
    1. Cartucho (100) microfluldico para ser colocado en una placa (101) de interfaz neumatica paralela de un instrumento (102) neumatico, en el que el cartucho comprende:
    un canal (103) de fluido tridimensional, en el que se transportara un fluido (104),
    una membrana (105) flexible,
    en el que la membrana flexible se extiende en un plano,
    en el que la membrana flexible es parte de una superficie exterior del cartucho,
    en el que el canal de fluido tridimensional esta definido espacialmente en tres dimensiones por las paredes internas del cartucho y por la membrana flexible,
    en el que la membrana flexible esta en un estado fundamental, cuando no se aplica presion o vaclo a la membrana flexible, y
    en el que la membrana flexible puede ser desviada neumaticamente desde el estado (106) fundamental perpendicular al plano de la membrana flexible en dos direcciones cuando el cartucho es colocado en la placa de interfaz neumatica paralela y
    en el que la membrana flexible esta fijada al cartucho de manera que es posible fijar el cartucho a la placa de interfaz exclusivamente con una fuerza de vaclo aplicada a la membrana flexible y de manera que el cartucho, cuando esta fijado a la placa de interfaz, permite que el fluido en el cartucho sea accionado por el accionamiento neumatico de la membrana flexible del cartucho microfluldico por la placa de interfaz neumatica.
  2. 2. Cartucho microfluldico segun la reivindicacion 1,
    en el que el canal de fluido y la membrana flexible estan dispuestos entre si de manera que, al desviar la membrana flexible en varios puntos (109, 110, 111, 114) a lo largo de la membrana flexible mediante bombeo (108) neumatico del instrumento neumatico, el fluido puede ser transportado desde un inicio (112) del canal de fluido a un final (113) del canal de fluido.
  3. 3. Cartucho microfluldico segun una de las reivindicaciones 1 a 2,
    en el que la membrana puede ser desviada mediante bombeo neumatico del instrumento neumatico de manera que la membrana cierra el canal de fluido para permitir una funcion de valvula (114).
  4. 4. Cartucho microfluldico segun una de las reivindicaciones 1 a 3,
    en el que el cartucho esta libre de elementos de control neumaticos y libre de elementos (133) de tubos neumaticos.
  5. 5. Placa (101) de interfaz neumatica para interactuar con un cartucho (100) microfluldico segun una de las reivindicaciones 1 a 4 y entre un instrumento (102) neumatico para fijar neumaticamente el cartucho microfluldico mediante la aplicacion de un vaclo y la aplicacion de bombeo neumatico en el cartucho microfluldico, en el que la placa de interfaz comprende:
    un lado (119) del instrumento, orientado hacia el instrumento cuando la placa de interfaz es insertada en el instrumento,
    un lado del cartucho, orientado hacia el cartucho cuando el cartucho es colocado en la placa de interfaz,
    un canal (122, 123, 138) neumatico para conectar un fluido neumatico del instrumento neumatico desde el lado del instrumento al lado del cartucho para permitir el accionamiento neumatico de la membrana flexible del cartucho microfluldico.
  6. 6. Placa de interfaz neumatica segun la reivindicacion 5,
    en la que el lado del cartucho tiene al menos un rebaje (124, 125, 126) para retraer la membrana flexible del cartucho cuando se aplica una presion negativa a la membrana.
  7. 7. Placa de interfaz neumatica segun una de las reivindicaciones 5 o 6,
    en la que la placa de interfaz comprende al menos un elemento seleccionado de entre el grupo que
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    comprende un dispositivo (135, 136) generador de calor, un elemento de transferencia de calor realizado en aluminio, un elemento de transferencia de calor realizado en cobre, un elemento de transferencia de calor realizado en una aleacion de aluminio y/o cobre, un dispositivo generador de calor que tiene elementos de transferencia de calor que se extienden al cartucho microfluldico, un dispositivo generador de energla acustica, un dispositivo para el tratamiento del fluido con ultrasonidos enfocados o no enfocados, un actuador piezoelectrico, un actuador mecanico, un actuador magnetico y cualquier combinacion de los mismos.
  8. 8. Placa de interfaz neumatica segun una de las reivindicaciones 5 a 7,
    en la que la placa de interfaz esta realizada en un material seleccionado de entre el grupo que comprende acero, acero inoxidable, vidrio, elastomero, pollmero, otros materiales qulmicamente resistentes y moderadamente conductores de calor, y cualquier combinacion de los mismos.
  9. 9. Sistema (121) para el accionamiento de fluido en el interior de un cartucho microfluldico, en el que el sistema comprende:
    un cartucho microfluldico segun una de las reivindicaciones 1 a 4, una placa de interfaz neumatica segun una de las reivindicaciones 5 a 8,
    en el que la membrana flexible del cartucho puede ser desviada mediante bombeo neumatico a traves del canal neumatico de la placa de interfaz de manera que un fluido en el canal de fluido puede ser movido a lo largo del canal de fluido.
  10. 10. Sistema segun la reivindicacion 9,
    en el que el cartucho y la placa de interfaz neumatica son dos componentes flsicamente separados que se mantienen unidos de manera reversible para el accionamiento de fluido solo por fuerzas neumaticas.
  11. 11. Sistema segun una de las reivindicaciones 9 o 10,
    en el que la membrana flexible y el lado del cartucho de la placa de interfaz estan adaptados en combinacion de manera que, mediante la aplicacion de una presion negativa a traves de un canal neumatico de la placa de interfaz neumatica, el cartucho esta fijado completamente a la placa de interfaz.
  12. 12. Sistema segun una de las reivindicaciones 9 a 11, en el que el sistema comprende ademas:
    el instrumento neumatico para generar el bombeo neumatico al cartucho microfluldico.
  13. 13. Sistema segun una de las reivindicaciones 9 a 12, en el que el sistema comprende ademas:
    caracterlsticas (115, 116) de control,
    en el que las caracterlsticas de control estan dispuestas sobre y debajo de la membrana flexible,
    en el que las caracterlsticas de control sobre la membrana flexible estan dispuestas como obstaculos para un transporte de fluido en el interior del canal de fluido, y
    en el que la membrana flexible esta soportada mecanicamente por las caracterlsticas de control de manera que la membrana se desvla durante el bombeo neumatico de manera que el fluido puede pasar por los obstaculos.
  14. 14. Sistema segun una de las reivindicaciones 9 a 13,
    en el que entre la membrana flexible y la placa de interfaz, hay montadas, de manera reversible, camaras neumaticas.
  15. 15. Instrumento (102) neumatico para generar bombeo neumatico a un cartucho (100) microfluldico para el transporte de fluido en el interior del cartucho microfluldico, en el que el instrumento neumatico comprende:
    medios para accionar neumaticamente una membrana flexible del cartucho microfluldico, y
    una placa de interfaz neumatica segun las reivindicaciones 5 a 8.
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Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090042241A1 (en) 2007-04-06 2009-02-12 California Institute Of Technology Microfluidic device
WO2013134744A2 (en) 2012-03-08 2013-09-12 Cyvek, Inc Microfluidic assay assemblies and methods of manufacture
US10022696B2 (en) 2009-11-23 2018-07-17 Cyvek, Inc. Microfluidic assay systems employing micro-particles and methods of manufacture
JP5701894B2 (ja) 2009-11-23 2015-04-15 サイヴェク・インコーポレイテッド アッセイを行う方法及び装置
US9759718B2 (en) 2009-11-23 2017-09-12 Cyvek, Inc. PDMS membrane-confined nucleic acid and antibody/antigen-functionalized microlength tube capture elements, and systems employing them, and methods of their use
US9700889B2 (en) 2009-11-23 2017-07-11 Cyvek, Inc. Methods and systems for manufacture of microarray assay systems, conducting microfluidic assays, and monitoring and scanning to obtain microfluidic assay results
US9500645B2 (en) 2009-11-23 2016-11-22 Cyvek, Inc. Micro-tube particles for microfluidic assays and methods of manufacture
US10065403B2 (en) 2009-11-23 2018-09-04 Cyvek, Inc. Microfluidic assay assemblies and methods of manufacture
US9855735B2 (en) 2009-11-23 2018-01-02 Cyvek, Inc. Portable microfluidic assay devices and methods of manufacture and use
WO2012129455A2 (en) 2011-03-22 2012-09-27 Cyvek, Inc Microfluidic devices and methods of manufacture and use
EP2532433A1 (en) 2011-06-06 2012-12-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Device for fragmenting molecules in a sample by ultrasound
DE102011114554A1 (de) * 2011-09-30 2013-04-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zum Dosiereneines inkompressiblen Arbeitsfluids
CN103184143A (zh) * 2011-12-29 2013-07-03 三星电子株式会社 固体试剂溶解器件以及使用其溶解固体试剂的方法
EP2610009A1 (en) * 2011-12-29 2013-07-03 Samsung Electronics Co., Ltd Solid reagent dissolving device and method of dissolving solid reagent by using the same
EP2684609A1 (en) 2012-07-09 2014-01-15 Biocartis SA Heater for a disposable dignostics cartridge
US20140170678A1 (en) 2012-12-17 2014-06-19 Leukodx Ltd. Kits, compositions and methods for detecting a biological condition
JP6298474B2 (ja) 2012-12-17 2018-03-20 レウコドゥックス,リミテッド 生物学的状態を検出するシステムおよび方法
EP2952907B1 (en) * 2013-01-31 2020-03-11 Hitachi High-Technologies Corporation Set of cartridge and cartridge holder for use in biochemistry
JP6202713B2 (ja) * 2013-02-22 2017-09-27 株式会社日立ハイテクノロジーズ 生化学用カートリッジおよび生化学用送液システム
KR101409812B1 (ko) 2013-05-14 2014-06-24 한국기계연구원 자유지지형 나노박막의 물성 시험 장치 및 방법
WO2015022176A1 (en) 2013-08-12 2015-02-19 Koninklijke Philips N.V. Microfluidic device with valve
DE102013219502A1 (de) * 2013-09-27 2015-04-02 Robert Bosch Gmbh Analyseeinheit zum Durchführen einer Polymerasekettenreaktion, Verfahren zum Betreiben einer solchen Analyseeinheit und Verfahren zum Herstellen einer solchen Analyseeinheit
CN114471756B (zh) * 2013-11-18 2024-04-16 尹特根埃克斯有限公司 用于样本分析的卡盒和仪器
CN104315241B (zh) * 2014-08-20 2018-01-09 中国检验检疫科学研究院 微流体微阀及驱动装置
CN104315232B (zh) * 2014-08-20 2018-01-09 中国检验检疫科学研究院 微流体微阀驱动装置
US10166542B2 (en) 2014-09-17 2019-01-01 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University Methods, systems and apparatus for microfluidic crystallization based on gradient mixing
CN105057013A (zh) * 2015-07-30 2015-11-18 华南理工大学 一种基于空间选择性诱导玻璃分相制备三维连通微通道的方法
FR3040141B1 (fr) * 2015-08-20 2020-02-14 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Carte fluidique comportant au moins une vanne fluidique
CN105201796A (zh) * 2015-10-29 2015-12-30 宁波大学 一种压电蠕动微泵
US10228367B2 (en) 2015-12-01 2019-03-12 ProteinSimple Segmented multi-use automated assay cartridge
TWI789343B (zh) 2016-02-01 2023-01-11 丹麥商碩騰丹麥有限公司 微流體分析系統、執行分析的微流體匣及方法
ITUB20161080A1 (it) * 2016-02-25 2017-08-25 St Microelectronics Srl Dispositivo sensore di pressione di tipo micro-elettro-meccanico con ridotta sensibilita' alla temperatura
EP3222351A1 (en) 2016-03-23 2017-09-27 Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) Microfluidic network device
JP7184651B2 (ja) * 2016-06-29 2022-12-06 ミルテニー バイオテック ベー.フェー. ウント コー. カー・ゲー 生体試料のための多層式ディスポーザブルカートリッジ
GB2554377A (en) * 2016-09-23 2018-04-04 Dnanudge Ltd Method and apparatus for analysing a biological sample
EP3523040A1 (en) 2016-10-07 2019-08-14 Boehringer Ingelheim Vetmedica GmbH Cartridge, analysis system and method for testing a sample
WO2018104516A1 (en) * 2016-12-08 2018-06-14 Danmarks Tekniske Universitet Microfluidic valve
CN108217576B (zh) * 2016-12-21 2020-05-22 上海傲睿科技有限公司 膜片截止阀及其制造方法
US10969350B2 (en) 2017-05-22 2021-04-06 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona Stat Metal electrode based 3D printed device for tuning microfluidic droplet generation frequency and synchronizing phase for serial femtosecond crystallography
WO2018217793A1 (en) 2017-05-22 2018-11-29 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University 3d printed microfluidic mixers and nozzles for crystallography
US10422362B2 (en) * 2017-09-05 2019-09-24 Facebook Technologies, Llc Fluidic pump and latch gate
EP3459632A1 (en) * 2017-09-26 2019-03-27 Lunaphore Technologies SA Microfluidic cartrige with built-in sampling device
US10591933B1 (en) 2017-11-10 2020-03-17 Facebook Technologies, Llc Composable PFET fluidic device
US11173487B2 (en) 2017-12-19 2021-11-16 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University Deterministic ratchet for sub-micrometer bioparticle separation
KR102201719B1 (ko) * 2018-01-17 2021-01-12 한국과학기술원 손가락 구동 기반 미세유체 제어를 이용한 랩온어칩 시스템 및 그 용도
DE102018204633A1 (de) 2018-03-27 2019-10-02 Robert Bosch Gmbh Mikrofluidische Vorrichtung und Verfahren zum Prozessieren einer Flüssigkeit
US10307755B1 (en) * 2018-07-19 2019-06-04 Bioceryx Inc. Apparatuses and methods for sample-specific self-configuration
US20210245151A1 (en) * 2018-08-10 2021-08-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Dual direction dispensers
US10962124B1 (en) * 2019-03-29 2021-03-30 Facebook Technologies, Llc Fluidic latches, systems, and methods
US11318487B2 (en) 2019-05-14 2022-05-03 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University Co-flow injection for serial crystallography
US11624718B2 (en) 2019-05-14 2023-04-11 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University Single piece droplet generation and injection device for serial crystallography
CN110018132A (zh) * 2019-05-20 2019-07-16 北京航空航天大学青岛研究院 一种自旋生物传感器及太赫兹时域光谱系统
CN110244362B (zh) * 2019-06-18 2021-04-06 湖南普奇地质勘探设备研究院(普通合伙) 一种阵列式拾音器管道定位装置及方法
DE102020210536A1 (de) 2020-08-19 2022-02-24 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Mikrofluidische Vorrichtung
US11485632B2 (en) 2020-10-09 2022-11-01 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University Modular 3-D printed devices for sample delivery and method
CA3203372A1 (en) * 2020-12-24 2022-06-30 Jeffrey Edward MILLER Chemical processing system, instrument and sample cartridge
CN113546700B (zh) * 2021-05-21 2022-10-04 宁波胤瑞生物医学仪器有限责任公司 一种芯片压紧装置
DE102022204074A1 (de) 2022-04-27 2023-11-02 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Dichteinsatz, Maske und mikrofluidische Vorrichtung
WO2024030286A1 (en) * 2022-08-02 2024-02-08 Illumina, Inc. Non-contact dispensers and related systems and methods

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4119120A (en) * 1976-11-29 1978-10-10 Beckman Instruments, Inc. Fluid switch
US5083742A (en) * 1990-08-01 1992-01-28 Photovac Incorporated Fluid control valve
IT1255014B (it) * 1992-03-27 1995-10-13 Instrumentation Lab Spa Dispositivi di movimentazione ed intercettazione di fluidi
US5593290A (en) * 1994-12-22 1997-01-14 Eastman Kodak Company Micro dispensing positive displacement pump
US5863801A (en) 1996-06-14 1999-01-26 Sarnoff Corporation Automated nucleic acid isolation
EP1384022A4 (en) * 2001-04-06 2004-08-04 California Inst Of Techn AMPLIFICATION OF NUCLEIC ACID USING MICROFLUIDIC DEVICES
US7008193B2 (en) * 2002-05-13 2006-03-07 The Regents Of The University Of Michigan Micropump assembly for a microgas chromatograph and the like
DE10238600A1 (de) * 2002-08-22 2004-03-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Peristaltische Mikropumpe
EP1403519A1 (en) * 2002-09-27 2004-03-31 Novo Nordisk A/S Membrane pump with stretchable pump membrane
US7284966B2 (en) * 2003-10-01 2007-10-23 Agency For Science, Technology & Research Micro-pump
US7832429B2 (en) * 2004-10-13 2010-11-16 Rheonix, Inc. Microfluidic pump and valve structures and fabrication methods
US7938573B2 (en) * 2005-09-02 2011-05-10 Genefluidics, Inc. Cartridge having variable volume reservoirs
US7976795B2 (en) * 2006-01-19 2011-07-12 Rheonix, Inc. Microfluidic systems
DE102006030068A1 (de) * 2006-06-28 2008-01-03 M2P-Labs Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Zu- und Abfuhr von Fluiden in geschüttelten Mikroreaktoren Arrays
BRPI0720537A2 (pt) * 2006-12-19 2014-01-07 Koninkl Philips Electronics Nv Dispositivo microfluídico e uso do mesmo
JP2008202950A (ja) * 2007-02-16 2008-09-04 Kawamura Inst Of Chem Res 温調装置、温調機構を有するマイクロ流体デバイス、及び温調方法
JP5001203B2 (ja) * 2008-03-18 2012-08-15 アイダエンジニアリング株式会社 非接着部を有するマイクロチップの製造方法
WO2010073020A1 (en) * 2008-12-24 2010-07-01 Heriot-Watt University A microfluidic system and method
JP5355145B2 (ja) * 2009-02-26 2013-11-27 シスメックス株式会社 試薬調製装置、検体測定装置および試薬調製方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013508715A (ja) 2013-03-07
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BR112012009300A2 (pt) 2020-08-18

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