ES2632863A1 - Sistema de carga y descarga de aire a presión controlada - Google Patents

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Abstract

La presente invención tiene por objeto un sistema de carga y descarga de aire a presión controlada. Se trata de un sistema de conexión mecánica y electrónica, que produce acumulación de energía en cámaras de dispositivos fluídicos, y su posterior apertura para impulsar muestras de líquidos. El sector al que pertenece su elaboración es la ingeniería industrial. Los principales usos de esta invención son los siguientes: en la fabricación de dispositivos fluídicos de control de muestras hace que dicho control sea fiable, facilitando el uso a nivel usuario puesto que la presurización y conexión eléctrica es simultánea; en procesos biológicos o químicos que impliquen movimiento controlado de muestras y, en concreto, su inclusión en plataformas lab on chip o μTAS, lo que proporcionaría un salto de calidad en la versatilidad de protocolos automáticos de laboratorio en dispositivos del tamaño de una tarjeta de crédito aproximadamente.

Description

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Sistema de carga y descarga de aire a presion controlada Objeto de la invencion
El objeto de la presente invencion es un sistema de conexion mecanica y electronica, que produce acumulacion de energia en camaras de dispositivos fluidicos, y su posterior apertura para impulsar muestras de liquidos.
El area de la invencion corresponde a la ingenieria industrial, en particular a la fabrication o microfabricacion, electronica y fluidica. Los sectores a los que se aplicaria la invencion son el farmaceutico para dispositivos de analisis y production de farmacos; medioambiental para dispositivos de medida de parametros como por ejemplo pH del agua o cualquier otro fluido, incluido en estado gaseoso; el sector quimico para la realizacion de dispositivos para reacciones y analisis de sustancias en los dispositivos en que se incorpore la invencion; sector alimenticio para dispositivos de medida de parametros como por ejemplo lactosa, glucosa o gluten; sector sanitario para la realizacion de dispositivos, portables o no, de analisis de sangre, orina, o saliva entre otros.
Estado de la tecnica
Actualmente, el control de volumenes pequeiios de fluidos, del orden de los microlitros o nanolitros, es uno de los aspectos que estan mas en auge debido a que su potencial no ha sido completamente desarrollado. Asimismo, debido a la mejora que suponen estos avances si se combinan con aplicaciones biologicas o quimicas, se van desarrollando en paralelo sistemas que mejoran cada vez mas a los sistemas de medidas tradicionales de laboratorios. Especialmente, esta mejora consiste en la minimization de los volumenes liquidos a usar, disminuyendo de esta forma el coste del analisis y al mismo tiempo reduciendo los tiempos de diagnostico, pudiendose llegar a diagnostico en tiempo real. Ademas, se pueden integrar en un mismo dispositivo tratamientos de laboratorio muy variados, como mezclados, lavados, reacciones quimicas, sensado, etc. Por ello el equipamiento de laboratorio se ve reducido a un pequeno laboratorio que cabe en una tarjeta del orden de los centimetros. Esto tambien implica un mayor control de la medida puesto que la localization de dicho equipamiento dentro de la tarjeta siempre sera el mismo, y al mismo tiempo puede ser controlado electronicamente. Al ser tan pequeno, es posible trasladar el dispositivo-laboratorio de un lugar a otro. Junto a todas estas caracteristicas, ademas se busca que sea de muy bajo coste para que su competitividad en el mercado sea grande.
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A la hora de impulsar muestras en este tipo de dispositivos, la solucion mas comun es conectar directamente el dispositivo a fuentes externas de presion o a bombas de jeringa de caudal constante, como son el caso de las desarrolladas en US2008/0248590A1, US7601269B2, US 2012/0067433A1, US 8,323,488 B2, US 8,747,604 B2, US 6,810,713 B2, US 7,744,762 B2, US20040028566 A1, con la necesidad de emplear conexiones fluidicas entre los actuadores externos y el dispositivo, Para hacer dicho dispositivo mas manejable, portable y fiable es necesario eliminar ese tipo de conexiones fluidicas. En este sentido, y aumentando el nivel de desarrollo, se habla de sistemas que no requieren conexion fluidica externa para producir el movimiento de liquidos, asi como tampoco trasladar la muestra a otro dispositivo para realizar su medida, como es el caso de US 2012/0021527 A1, Este ultimo caso se trata de un sistema en que un unico fluido-muestra viaja sobre un recorrido unico no reconfigurable, no asi en US 8,685,325 B2 en que si es reconfigurable mediante electrowetting. Sin embargo, este ultimo dispositivo tiene las desventajas de que necesita una red compleja de electrodos asi como toda complicada interfaz hacia la electronica de control. En ese sentido, el sistema descrito en US 20080019866 A1 actua por capilaridad, sin fuerzas externas, no necesitando interfaces, pero esto hace que no sea controlable externamente.
Existen soluciones mas acabadas, como la de US 20050232817 A, US 2005/0130292 A1, US20050130226 A1, US8367397 B2 en que el sistema usa un soiido propelente para conseguir las impulsiones de liquidos, mediante actuacion externa controlada, y un impulsor manual para distribution de un liquido patron. Esto hace que el proceso de fabricacion sea mas complejo debido a la colocation de dicho soiido con precision micrometrica. Ademas, dado el tipo de actuacion a baja temperatura, podrian activarse sin control debido a las temperaturas sol-aire en muchos paises, por lo que su uso es limitado. Esta ultima solucion reivindica camaras a presion en un dispositivo lab on chip, por lo que la invencion que se presenta en este documento es un buen complemento para ella. Esto se debe a que dichas camaras presurizadas deben ser cargadas de alguna manera, en ese caso durante el proceso de fabricacion, lo que provoca perdidas de presion con el tiempo, debido a los materiales polimericos usados. En este documento se propone un sistema de carga de camaras, en el momento de su uso, minimizando perdidas de presion. Ademas, es paralelizable y eficiente para movimiento controlado de fluidos. Las caracteristicas del sistema propuesto se amplian en el siguiente parrafo.
En la invencion propuesta en este documento se presenta un sistema de conexion para acumulacion controlada de energia en forma de presion para dispositivos, cuya principal
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caracteristica es la eliminacion de las conexiones fluidicas y minimizacion de perdidas de presion, lo que caracteriza como fiable y portable.
La energia es acumulada en el momento de uso, eliminado asi las perdidas de presion debido al paso del tiempo en camaras ligeramente permeables y precargadas durante su proceso de fabricacion. Esta energia acumulada es liberada actuando a traves de la ranura para conexion electrica, mediante lo que se consigue la apertura de las valvulas asociadas a las camaras, para producir de esta forma, el movimiento controlado de las muestras liquidas que se desean analizar. La apertura de dichas camaras no tiene por que depender de la temperatura o la presion ambiente, lo que hace que el sistema mas robusto. Las dimensiones de las camaras determinan, junto con la presion, el desplazamiento de las muestras.
Relacion de patentes citadas:
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3 - US 2012/0067433A1, Device and method for controlling fluid flows in lab-on-a-chip systems and method for producing said device marzo 2012; Concesionario original: Katja Friedrich, Walter Gumbrecht, Peter Paulicka; Inventores: Katja Friedrich, Walter Gumbrecht, Peter Paulicka
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Descripcion de la invencion
La realization de dispositivos para la impulsion de muestras fluidas esta basado generalmente en la utilization de maquinas externas, como bombas de jeringa o fuentes de presion externas. Esta dependencia los hace poco portables, es decir, no se pueden llevar de un lugar a otros con facilidad. Las soluciones propuestas hasta ahora estan basadas en la presurizacion de camaras durante el proceso de fabrication Este hecho
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hace que su utilidad sea muy limitada puesto que la presion se va perdiendo con el transcurso del tiempo debido a la porosidad de los materiaies. La solucion que se propone con esta invencion es la presurizacion del dispositivo en el momento de su uso, a la vez que se realiza la conexion electronica para controlar los distintos sensores y actuadores que podrian estar presentes en el dispositivo. Para ello, la presente invencion se define como un sistema de conexion mecanica y electronica que produce acumulacion de energia en camaras y su posterior apertura. Una parte del sistema esta formado por un puerto de conexion que consta de un embolo y una ranura para conexion electrica. La otra parte es un dispositivo formado por canales y camaras, que al ser conectado al puerto de conexion, de forma que el embolo se inserta en el puerto mecanico almacenando energia controladamente en forma de presion de aire en el interior de las camaras. Dichas camaras poseen unas valvulas que pueden ser activadas a voluntad. De esta forma, se libera aire a presion en un canal perteneciente al dispositivo, en el que se encuentran muestras llquidas que son arrastradas por ese aire, provocando su movimiento. El sistema admite la encapsulacion de muestras, y un funcionamiento multiple.
Ademas de las ventajas comentadas respecto a los dispositivos presurizados durante el proceso, el metodo de realization es sencillo y barato con respecto a los que usan solidos propelentes o microbombas integradas, que requieren un complejo proceso de fabrication, ocupan un espacio considerable en el dispositivo y necesitan un sistema de control complicado. Para terminar, el control de la situation de los liquidos no es necesario con la solucion propuesta, ya que esta incluido en el propio disefio de las dimensiones de la invencion.
La presente invencion se refiere un sistema de conexion para acumulacion controlada de energia en forma de presion en camaras, se describira para el caso de dos camaras, (5) y (6). En la Figura 1 se muestran las partes del sistema de conexion. Dicho sistema esta formado con un embolo (2), que se inserta en un puerto mecanico (13), al que se encuentran conectadas las camaras (5) y (6) en las que acumular la energia. Dichas camaras (5) y (6), estan inicialmente a presion atmosferica, y pertenecen en este caso particular, a un dispositivo (4) que es plataforma microfluidica lab on a chip (LOC). La Figura 1 representa una seccion de la estructura segun el piano que contiene a los ejes (14) y (15), y la Figura 2 es una vista en planta.
El embolo (2) es un cilindro de plastico de seccion circular. El puerto mecanico (13) dei lab on a chip (4) es un conducto de seccion circular que ajusta sin perdidas de presion
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al embolo (2). Dicho conducto se comunica con las camaras (5) y (6) que se encuentran en el lab on a chip (4).
Para realizar la conexion, se introduce el lab on a chip (4) en el puerto de conexion (1), de forma que el embolo (2) entra en la cavidad cilindrica correspondiente al puerto mecanico (13), y al mismo tiempo, se introduce el saliente electrico (17) del lab on a chip (4) en la ranura para la conexion electrica (3). De esta forma, las camaras (5) y (6) quedan cargadas de energia en forma de presion, y cada camara a una presion deseada, donde la camara previa (5) tendra una presion de carga inferior a la posterior (6). La carga de energia es secuencial y controlada, cargandose en primer lugar la camara (5) y posteriormente la camara (6). En la figura 3 se muestra el lab on a chip (4) insertado en el puerto de conexion (1).
Tras la insertion del lab on chip (4) en el puerto de conexion (1) se tiene conexion electrica para activar las valvulas (7) y (8). En la figura 1 se muestra la configuracion de la valvula (7), en la que la pared (11) esta en disposition perpendicular a dicha valvula y superpuesta a ella. La valvula (7) se activa mediante una corriente electrica desde la ranura de la conexion electrica (3) a traves del saliente electronico (17) destruyendo su pared superpuesta (11). La valvula (8) tiene la misma configuracion y se activa de la misma forma que la valvula (7). El material de las valvulas es cobre, con dimensiones tales que actuan como fusible ante una corriente electrica. Cuando el fusible se destruye debido a una alta corriente, rompe al mismo tiempo la pared que esta superpuesta.
Una vez cargadas las camaras, y con la conexion electrica establecida, la impulsion de la muestra fluidica (10) dentro del canal (9) se realiza de la siguiente forma:
En primer lugar se abre la valvula (8) a traves del puerto (3) rompiendo su pared superpuesta (12), de forma que la energia almacenada en forma de presion se transfiere a la muestra fluidica (10) en forma de energia cinetica, y por tanto provoca su movimiento. Seguidamente, se abre la valvula (7) para realizar la segunda impulsion, en la que se rompe su pared superpuesta (11), de forma que la energia almacenada en la camara (5) impulsa nuevamente la muestra (10) a lo largo de canal (9). Las longitudes que recorren las muestras dentro de lab on chip estan estrechamente relacionadas con las presiones a las que han sido cargadas las camaras.
La carga a presion es paralelizable, puesto que se pueden cargar al mismo tiempo varias camaras sin mas que tenerlas conectadas entre si. Este sistema puede verse en la Figura 4 y 5. Siendo la figura 4 una section transversal sobre el mismo piano que la figura 1, y la figura 5 es su vista en planta.
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En la figuras 4 y 5 se mantiene el mismo esquema de la figura 1 y 2, con la diferencia de que la camara (5) se ha sustituido por dos camaras (18) y (19) separadas entre si por la pared (22), de forma que se conectan individualmente al puerto de mecanico (13). Del mismo modo que en la figura 1, en esta figura 4 la camara (18) tiene asociada la pared (20) bajo la cual se encuentra una valvula. Por otro lado, la camara (19) tiene asociada la pared (21) bajo la que se encuentra su valvula correspondiente. La camara (18) esta conectada a traves de la pared (20) al canal (9). Sin embargo, las camaras no tienen por que compartir canal, como es el caso de la camara (19) que se comunica con el canal (23) a traves de la pared (21). Con esta configuracion particular, que sirve de ejemplo para la presurizacion paralela de camaras, se puede conseguir la siguiente secuencia. Una vez cargadas las tres camaras (6), (18) y (19) debido a la insercion del embolo (2) en el puerto mecanico (13), se procede a la activacion independiente de valvulas. En primer lugar, se activa la valvula asociada a (19) de forma que se produce el movimiento de la muestra liquida (24) a lo largo del canal (23), segun el mismo principio explicado para la figura 1 y 2. En segundo lugar, se activa la valvula asociada a la camara (5) provocando el movimiento de la muestra (1) a lo largo del canal (9). Finalmente, se activa la valvula asociada a la camara (18) de manera que se vuelve a impulsar la muestra liquida (10) que se encuentra en el canal (9). Esta secuencia de disparo se usa como ejemplo, y cualquier otra es igualmente valida, tantas como permutaciones permita el numero de camaras usadas, e incluso es posible la activacion de forma simultanea. Todas las activaciones se realizan desde el puerto de conexion (1), a traves de la conexion electrica (3) y el saliente (17) hasta ilegar a la valvula deseada, como ya se comento anteriormente.
La carga a presion tambien es paralelizable para una serie de camaras, es decir, se pueden cargar al mismo tiempo varias series de camaras. Para ello, basta con disponer de varios embolos en el puerto de conexion que se introduzcan en el lab on chip (4). La insercion de estos embolos podra ser simultanea o no, y ademas la longitud de los embolos y su area transversal no tienen por que ser los mismos. Este sistema, a modo de ejemplo, se presenta en la Figura 6 y 7. Siendo la figura 6 una seccion transversal sobre el piano que contiene al eje (46) y es perpendicular al lab on chip (4), y la figura 7 es su vista en planta.
En el caso de paralelizacion de series de camaras a presurizar, se presenta el ejemplo de la figura 6 y 7. En el se hace la paralelizacion de dos series de camaras, una en la parte superior correspondiente a las camaras (27) y (29), y la otra inferior, representada por la camaras (36) y (38). Para este caso, se necesitan tantos embolos como series de camaras, y por tanto, seran 2 embolos (25) y (26), el primero para el sistema inferior y
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el otro para el sistema superior. Dichos embolos no tienen por que ser de la misma longitud, forma, seccion ni material. El sistema se conecta como los comentados anteriormente, en este caso el embolo (25) entrara en el puerto mecanico (39) y el embolo (26) lo hara en el (40). De esta forma, se tienen cargadas todas las camaras a una presion deseada. El funcionamiento posterior, desde la activacion de las valvulas asociadas a cada camara en adelante, es el mismo que el comentado para la figura 1 para cada sistema independiente. Dichas activaciones pueden ser simultaneas o no. Ademas, se puede presurizar tantos sistemas como sea necesario, siendo los sistemas no necesariamente iguales. Finalmente, cualquier combinacion entre paralelizacion de camaras y de sistemas es admisible.
El sistema admite la inclusion de un fluido inerte (47) en el lab on chip, como por ejemplo y dependiendo de la aplicacion, aceite de silicona o soluciones salinas esteriles entre otros, situado despues de la pared y fuera de la camara. De esta forma, el fluido que se encuentra a presion no tiene contacto directo con las muestras a impulsar. El esquema de esta situacion se muestra en la figura 8 y su vista en planta en la figura 9. Dicha figura representa el mismo sistema de la figura 1 pero con el fluido inerte (47), en este caso un liquido, incluido para realizar esa funcion. La colocacion de este fluido inerte (47) puede hacerse en cualquiera de las configuraciones de presurizacion comentadas anteriormente, pudiendo ser ademas, fluidos diferentes segun la camara que les precede.
El sistema tambien admite la colocacion de las muestras en las camaras a presurizar, de forma que quedarian encapsuladas en el lab on a chip. Este caso particular se muestra en la figura 10, figura 11 y su vista en planta (figura 12), donde la configuracion seria la siguiente:
El puerto mecanico (48) donde entra el embolo (49) ha sido llenado previamente de forma parcial con cierto volumen de una muestra (50) que se pretende impulsar hacia el canal (51) y a traves de la pared (52), Figura 10.1. Tras este llenado, si hiciera falta puede ser en un ambiente de gas inerte como por ejemplo nitrogeno, se precede a la introduccion de un tapon (53) que cierra el puerto mecanico (48). Dicho tapon (53) se introduce hasta que alcanza el puerto de purga (54), y tambien lo cierra, Figura 10.2. Una vez realizados estos dos pasos, el dispositivo lab on chip se usa como en los casos anteriores, es decir, se introduce en el puerto de conexion, de forma que el embolo (49) seria introducido en el puerto mecanico (48) y el saliente electrico (55) en la ranura correspondiente (56), figura 11 y 12. De esta forma, el embolo (49) empuja el tapon (53) presurizando el gas del puerto mecanico (48). La activacion seria igual que en los casos
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anteriores, mediante la destruccion de la pared (52) que se encuentra sobre la valvula (57). Dado que el numero de puertos mecanicos puede ser mas de uno, las muestras encapsuladas pueden ser mas de una, sin mas que tener disponibles en el dispositivo (4) los puertos mecanicos necesarios. El volumen de fluido inerte, as! como las muestras no encapsuladas, se colocan en el dispositivo de la misma forma que se explica en este parrafo, es decir, estan previamente encapsuladas y son impulsadas para situarlas en el lugar deseado del dispositivo.
El sistema de encapsulado de liquidos comentando anteriormente es compatible con el resto de configuraciones descritas. De esta forma, ambas configuraciones pueden ser incorporadas a un mismo dispositivo. A modo de ejemplo, se presenta una de las posibles configuraciones, verfigura 13 y 14, donde se presenta la vista en planta para su explicacion. En la figura 13 se muestra el sistema antes de la presurizacion y en la figura 14 tras ella.
El sistema admite, entre otras, la siguiente secuencia de activacion. Una vez encapsulada la muestra (58) en el lab on chip tras colocar el tapon (73), se conecta al puerto de conexion de forma que el embolo (59) entra en el puerto mecanico (60) empujando el tapon (73) y presurizando la camara en que se encuentra la muestra (58). Por otro lado, el embolo (61) se introduce al mismo tiempo en el puerto mecanico (62) de forma que se cargan de energia en forma de presion las camaras (63) y (64). Se procede a la activacion de las valvulas para impulsar los liquidos. En primer lugar se activa la valvula (65) que esta sobre la pared (66) impulsando el liquido encapsulado hacia el canal (67), de forma que fluye no penetrando en el canal (68) debido a la diferencia de seccion. Una vez se detiene la muestra (58) impulsada, se activa la valvula (69), destruyendo la pared (70) de forma que se libera la presion de esa camara y se produce nuevamente la impulsion de la muestra (58). Finalmente, se activa la valvula (71), destruyendo la pared (72), de forma que !a muestra (58) vuelve a ser impulsada a lo largo del canal (67).
Modo de realizacion de la invencion
En la Figura 15 se representa el proceso de fabrication tomando como base las figuras 1 y 2.
Se parte de un sustrato de PMMA (74) y un molde de aluminio (75) para fabricar el canal (9), paredes (11) y (12), asi como las camaras (5) y (6), figura 15-0. Para ello, mediante estampado en caliente y empleando el molde de aluminio (75), se realizan las camaras
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(5) y (6), las paredes (7) y (8), sobre la cara inferior del sustrato. Ademas, al mismo tiempo y mediante la misma tecnica tambien se realiza un canal (9) por donde fluira la muestra fluidica (10) una vez adquiera la energla cinetica, verfigura 15-1. Para fabricar el puerto mecanico (13), se realizan un taladro por la cara lateral de (68) segun el eje
(14) de la figura 1, ver figura 15-2. Seguidamente, se comunica la cavidad cilindrica formada con las camaras (5) y (6), para ello se realiza un taladro pasante segun el eje
(15) de la figura 1, y desde abajo hasta comunicar con el puerto mecanico (13), y otro taladro pasante segun el eje (16) de la figura 1, y desde abajo hasta comunicar con el puerto mecanico (13), verfigura 15-3.
La pistas electronicas de cobre se realizan mediante fotolitografia y ataque quimico en una placa de circuito impreso "Printed Circuit Board” (PCB) (76), verfigura 15-4.
Para pegar las dos partes, se deposita mediante un rodillo, una cantidad de pegamento (77) sobre la cara superior del PCB de forma que quede una capa fina, ver figura 15-5. Finalmente, se pega la cara superior dei PCB (76) con las pistas de cobre, a la cara inferior de la estructura de PMMA fabricada, de forma que las camaras (5) y (6) de su parte inferior quedan cerradas por su parte inferior. Posteriormente se hace presion para conseguir un contacto adecuado y se precede al curado del pegamento, ver figura 156.
La fabricacion del puerto de conexion 1 parte de un volumen de plastico (78), figura 160 a la que se le realiza un fresado para delimitar la base-guia del puerto de conexion (79), ver figura 16-1. Seguidamente, se fabrica un cilindro de plastico para formar el embolo (2), ver Figura 16-2. Ademas, a dicha lamina se le practica una ranura, mediante fresado para colocar la conexion electrica (3), verfigura 16-3. A esta ranura llegan las conexiones del dispositivo electronico encargado de la activacion de valvulas.
Adicionalmente, para la fabricacion de los puertos de encapsulado de muestras solo se requiere un taladro adicional, Figura 17. Dicho taladro se corresponde con el puerto de purga del sistema de encapsulado (80). La figura 17-1 se corresponde con la fabricacion del sistema comentado en esta seccion pero con una sola camara, mientras que en la figura 17-2 se muestra el taladro pasante (80) que define el puerto de purga para el caso de encapsulacion de muestras. El resto de camaras y canales se realizan de la misma manera que se describio anteriormente.
Existe la posibilidad de hacer la presurizacion de las camaras por la parte superior y/o inferior de dispositivo, en vez de, o conjuntamente con, la presurizacion lateral que hasta
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ahora se ha descrito. El caso de la presurizacion por la parte superior del dispositivo se muestra en la Figura 18 y Figura 19. La Figura 18 representa el sistema antes de ser presurizado, donde el embolo (81) no penetra en el puerto mecanico (82), mientras que en la Figura 19 puede verse el sistema despues de hacer la presurizacion, donde el embolo (81) ha sido introducido en el puerto mecanico (82) gracias a que puede moverse verticalmente por la superficie deslizante (85). La presurizacion por la parte inferior es analoga a la superior, figuras 20 y 21, donde el embolo (83) es insertado en el puerto mecanico (84) a traves de la base guia (79) y del sustrato PCB (76). Del mismo modo que anteriormente, se hace uso de una superficie deslizante para producir el movimiento vertical necesario.
Descripcion del contenido de las figuras
Figura 1: Partes de sistema de conexion mecanico y electrico.
Figura 2: Vista en planta del sistema de conexion.
Figura 3: Lab on a chip (4) insertado en el puerto de conexion (1).
Figura 4: Partes de sistema de conexion mecanico y electrico para un ejemplo de presurizacion paralela de camaras.
Figura 5: Vista en planta del sistema de conexion representado en la figura 4.
Figura 6: Partes de sistema de conexion mecanico y electrico para un ejemplo de presurizacion paralela de sistemas de camaras.
Figura 7: Vista en planta del sistema de conexion para el caso de la figura 6.
Figura 8: Seccion transversal en que se ha incluido un fluido inerte que separa muestra y pared
Figura 9: Vista en planta del sistema en que se ha incluido un fluido inerte que separa muestra y pared.
Figura 10: Muestra inyectada en el puerto mecanico para ser encapsulada. Colocacion del tapon en el puerto mecanico para la encapsulacion de la muestra previamente inyectada en dicho puerto
Figura 11: Seccion transversal del sistema conectado al puerto de conexion, en que se tiene la muestra encapsulada
Figura 12: Vista en planta del sistema conectado al puerto de conexion, en que se tiene la muestra encapsulada
Figura 13: Sistema sin conectar al puerto de conexion, en el que se combinan muestras encapsuladas con dos camaras a presurizar.
5 Figura 14: Sistema conectado al puerto de conexion, en el que se combinan muestras encapsuladas con dos camaras a presurizar.
Figura 15: Proceso de fabricacion del lab on a chip.
Figura 16: Proceso de fabricacion del puerto de conexion
Figura 17: Fabricacion del puerto de purga
10 Figura 18: Embolo por la cara superior del dispositivo, sin introducir.
Figura 19: Embolo introducido por la cara superior del dispositivo para la presurizacion de camaras.
Figura 20: Embolo por la cara inferior del dispositivo, sin introducir.
Figura 21: Embolo introducido por la cara inferior del dispositivo para la presurizacion
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de camaras.

Claims (15)

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    1. Sistema de carga de aire en camaras a presion controlada caracterizado porque dicha carga tiene lugar mediante la insercion de un embolo o mas en un puerto mecanico, donde los embolos pueden tener o no la misma longitud y forma y estar fabricados o no del mismo material
  2. 2. Sistema de carga de aire en camaras a presion controlada segun reivindicacion 1 caracterizado porque las camaras son de material polimerico que se generan mediante estampacion en caliente y pegado sobre sustrato de placas de circuito impreso (PCB).
  3. 3. Sistema de carga de aire en camaras a presion controlada segun reivindicaciones anteriores caracterizada porque la presion se libera mediante rotura de paredes polimericas, para lo cual se destruye de una pista de cobre perteneciente al sustrato de placas de circuito impreso (PCB) y situada bajo dicha pared
  4. 4. Sistema de carga de aire en camaras a presion controlada segun reivindicacion 3, caracterizado porque dicha pista de cobre hace las funciones de valvula.
  5. 5. Sistema de carga de aire en camaras a presion controlada segun
    reivindicaciones anteriores caracterizado porque posee uno mas conectores electricos para la actuacion de las valvulas.
  6. 6. Sistema de carga de aire en camaras a presion controlada segun
    reivindicaciones anteriores caracterizado porque el conector comprende tanto las sehales del actuador de las valvulas como senales de cualquier otro componente electrico o electronico.
  7. 7. Sistema de carga de aire en camaras a presion controlada segun
    reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un mismo embolo carga a presion mas de una camara al mismo tiempo.
  8. 8. Sistema de carga de aire en camaras a presion controlada segun
    reivindicaciones anteriores caracterizado porque varios embolos cargan sistemas de camaras independientes de forma simultanea.
  9. 9. Sistema de carga de aire en camaras a presion controlada segun
    reivindicaciones anteriores caracterizado porque la insercion de al menos uno
    de los embolos sea por la superficie superior y/o inferior del dispositivo cuyas camaras se van a cargar.
  10. 10. Sistema de carga de aire en camaras a presion controlada segun
    reivindicaciones anteriores, caracterizado por la presencia de al menos un fluido inerte en la salida de alguna camara, para evitar contaminacion de muestras.
  11. 11. Sistema de carga de aire en camaras a presion controlada segun
    reivindicaciones anteriores caracterizado porque el material de fabricacion es vidrio, silicio, metales y/o plasticos en todo o al menos una de sus partes.
  12. 12. Sistema de carga de aire en camaras a presion controlada segun
    reivindicaciones anteriores caracterizado porque el material de fabricacion puede ser mecanizado mediante fresado, taladrado, mecanizado con ataque quimico, grabado ionico reactivo (RIE), grabado profundo ionico reactivo (DRIE), grabado humedo (“wet etching”) o inyeccion de plastico.
  13. 13. Sistema de presurizacion en el que, segun reivindicaciones anteriores, la union de los materiales de fabricacion se realice mediante fenomenos quimicos, termicos o mecanicos.
  14. 14. Sistema de carga de aire en camaras a presion controlada segun
    reivindicaciones anteriores caracterizado porque el gas presurizado es distinto al aire.
  15. 15. Sistema de carga de aire en camaras a presion controlada segun
    reivindicaciones anteriores caracterizado porque se incluyen liquidos encapsulados dentro de los uno o mas puertos mecanicos encapsulados con un
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