ES2865489T3

ES2865489T3 - Una microaguja y un chip

Info

Publication number: ES2865489T3
Application number: ES16871162T
Authority: ES
Inventors: Markus Renlund; Pelle Rangsten
Original assignee: Ascilion AB
Current assignee: Ascilion AB
Priority date: 2015-12-04
Filing date: 2016-12-02
Publication date: 2021-10-15
Anticipated expiration: 2036-12-02
Also published as: US20220023606A1; KR101959184B1; MY197273A; JP6873303B2; US11160963B2; AU2016361874A1; JP2019500980A; CA3007291C; IL259195B; JP2021000495A; CN108430564A; EP3285851A4; CN108430564B; US20180161563A1; WO2017095321A1; EP3285851B1; KR20180085029A; IL259195A; JP6810151B2; EP3285851A1

Abstract

Una microaguja (101) proporcionada sobre un sustrato (102), que comprende: un cuerpo alargado (503) que se extiende desde un extremo distal (504) del mismo con un bisel (505) hasta un extremo proximal (506) en el sustrato a lo largo de un eje longitudinal, en donde el cuerpo alargado comprende un orificio capilar (507) que se extiende en una dirección longitudinal del mismo y define una trayectoria de fluido (508); el extremo proximal está conectado al sustrato y el orificio capilar está en comunicación fluida con un canal de fluido (309) del sustrato; dicha microaguja que tiene una longitud de 300 a 600 μm, en donde el área de la sección transversal del orificio capilar en el extremo distal es mayor que el área de la sección transversal del orificio capilar en el extremo proximal, caracterizado por que el área de la sección transversal del orificio capilar disminuye gradualmente desde el extremo distal hacia el extremo proximal a lo largo de la dirección longitudinal.

Description

DESCRIPCIÓN

Una microaguja y un chip

Campo técnico

La presente invención se refiere en general a una microaguja y a un chip para la toma de muestras de fluidos corporales. La presente invención se refiere en particular a microagujas proporcionadas sobre un sustrato. La microaguja comprende un cuerpo alargado que se extiende desde un extremo distal con un bisel en un extremo proximal en el sustrato a lo largo de un eje longitudinal, y el cuerpo alargado comprende un orificio capilar que se extiende en una dirección longitudinal del mismo y define una trayectoria de fluido, y el extremo proximal está conectado al sustrato, y el orificio capilar está en comunicación fluida con un canal de fluido del sustrato.

Antecedentes

Aunque existen muchos campos de aplicación para las microagujas, la vasta mayoría de las microagujas publicadas se refieren a la administración de fármacos en diversas formas. El concepto de una agrupación de agujas miniaturizadas con propósitos de administración de fármacos se remonta a los años 70, US 3.964.482. Una de las primeras microagujas reportadas en la literatura científica fue una agrupación de agujas de silicio fuera del plano que presenta 100 agujas de 1,5 mm de largo en un área de 4,2 mm x 4,2 mm en “A silicon-based, three-dimensional neural interface manufacturing processes for an intercortical electrode array”, Actas del IEEE de Ingeniería Biomédica, agosto de 1991; 38(8): 758-68, Campbell et al. Con el tiempo, la tecnología de biodetección será para el siglo XXI lo que la microelectrónica fue para la segunda mitad del siglo XX. Los circuitos integrados (IC) han tenido un impacto enorme en nuestra vida diaria hoy en día y haciendo uso de la misma miniaturización y beneficios de coste de la fabricación en volumen, la biodetección podría mover el diagnóstico clínico y la monitorización de salud de costosos laboratorios a pequeños dispositivos portátiles de consumo. La toma de muestras de un analito a ser medido es un requisito previo para la biodetección. Muchos de los diseños descritos en artículos científicos tienen el propósito de extraer fluidos corporales, es decir, sangre o fluido intersticial, ISF. Se ha demostrado una extracción de sangre exitosa con el uso de la “sobrepresión” natural en el sistema vascular. No obstante, la extracción exitosa de ISF sin subpresión, a través de difusión u otros mecanismos es rara o incluso inexistente.

El documento WO 2014/016579 A1 de 30 de enero de 2014, de Renephra Ltd., que se titula “microneedle-based devices and methods for the removal of fluid from a body”, describe dispositivos que incorporan microagujas que enlazan de manera fluida el cuerpo a un material absorbente de alta capacidad.

El documento US 2008/091226 A1 del 17 de abril de 2008, de Nanopass Technologies Ltd., que se titula “microneedle device”, describe un dispositivo para administración o muestreo de fluidos hacia o desde las capas intradérmicas de la piel de un sujeto mamífero que incluye una configuración de contacto con la piel que define una orientación del dispositivo y una serie de microagujas.

El documento WO 2014/088492 A1 de 12 de junio de 2014, de Ascilion AB, que se titula “a microfabricated sensor and a method of sensing the level of a component in a bodily fluid”, describe un sensor microfabricado que comprende un canal de fluido que tiene una parte de entrada para recibir una muestra de un fluido corporal y un método para microfabricar dicho sensor.

Compendio de la invención

El objetivo de la presente invención es dejar de lado los inconvenientes y defectos antes mencionados de las microagujas previamente conocidas y proporcionar una solución mejorada.

Un objeto de la invención es proporcionar una microaguja mejorada del tipo definido inicialmente que permite una toma de muestra fácil del fluido intersticial, ISF.

El objeto de la invención se cumple con una microaguja y una chip, respectivamente, como se define en las reivindicaciones adjuntas.

En un primer aspecto, la presente invención se refiere a una microaguja dispuesta en un sustrato, que comprende: un cuerpo alargado que se extiende desde un extremo distal con un bisel hasta un extremo proximal en el sustrato a lo largo de un eje longitudinal; el cuerpo alargado comprende un orificio capilar que se extiende en una dirección longitudinal del mismo y define una trayectoria de fluido, el extremo proximal está conectado integralmente con el sustrato y el orificio capilar está en comunicación fluida con un canal de fluido del sustrato; en donde la microaguja tiene una longitud de 300 a 600 pm y el área de la sección transversal del orificio capilar en el extremo distal es más grande que el área de la sección transversal del orificio capilar en el extremo proximal, caracterizada por que las áreas de la sección transversal del orificio capilar disminuyen gradualmente desde el extremo distal hacia el extremo proximal a lo largo de la dirección longitudinal. Se hace referencia a un bisel como superficie biselada en relación con el eje longitudinal del orificio capilar. En un segundo aspecto, la presente invención se refiere a un chip, que comprende: una pluralidad de microagujas formadas integralmente en un sustrato, cada microaguja que tiene una longitud de 300 a 600 pm y que comprende: un cuerpo alargado que se extiende desde un extremo distal con un bisel hasta un extremo proximal en el sustrato a lo largo de un eje longitudinal; el cuerpo alargado comprende un orificio capilar que se extiende en una dirección longitudinal del mismo y define una trayectoria de fluido, en donde un área de la sección transversal del orificio capilar en el extremo distal es mayor que el área de la sección transversal del orificio capilar en el extremo proximal y en donde el área de la sección transversal del orificio capilar disminuye gradualmente desde el extremo distal al extremo proximal a lo largo de la dirección longitudinal, y el extremo proximal está formado integralmente con el sustrato y la primera trayectoria de fluido está en comunicación fluida con un canal de fluido del sustrato.

El área de la sección transversal del orificio capilar de la microaguja disminuye gradualmente desde el extremo distal hacia el extremo proximal a lo largo de la dirección longitudinal. Esto contribuye a un flujo de fluido mejorado a través del orificio capilar, por medio de la fuerza capilar que actúa sobre el fluido en el orificio capilar.

A continuación se describen características adicionales o alternativas del primer aspecto.

La sección transversal (transversalmente a la dirección longitudinal) del orificio capilar puede comprender además al menos una esquina redondeada. Esto contribuye a la humectación del orificio capilar, lo que tiene un efecto positivo en el flujo de fluido.

El orificio capilar puede tener una sección transversal triangular. Se ha demostrado que una sección transversal triangular proporciona un flujo de fluido muy bueno en el orificio capilar. Una sección transversal triangular dentro de esta solicitud abarca secciones transversales con forma sustancialmente triangular, es decir, bordes con forma convexa o cóncava o forma recta, esquinas con ángulos agudos y esquinas con ángulos romos así como esquinas redondeadas.

Las paredes del orificio capilar pueden comprender superficies hidrófilas, lo que mejora el flujo de fluido en el orificio capilar.

El canal de fluido se puede configurar para proporcionar una subpresión, en relación con la presión atmosférica, al orificio capilar, por lo que se mejora el flujo de fluido a través del orificio capilar. Un ejemplo de subpresión se puede crear con una jeringa conectada al canal de fluido.

El cuerpo alargado de la microaguja puede comprender además un orificio lateral que se extiende en una dirección radial en relación con la dirección longitudinal, en donde el orificio lateral está en comunicación fluida con el orificio capilar. Esto tiene el efecto de que se reduce el riesgo de obstrucción en el orificio capilar.

A continuación, se presentan características alternativas o adicionales del segundo aspecto.

En una chip, en donde al menos una parte de una pared del orificio capilar puede formar parte de una pared del canal de fluido, se mejora el flujo de fluido.

El canal de fluido de una chip puede comprender cambios de dirección con un ángulo 0 menor de 90 grados. Evitando curvas pronunciadas del canal de fluido, se mejora el flujo de fluido.

El chip puede comprender además un sustrato base, que comprende un puerto de fluido en comunicación fluida con el canal de fluido, y que se abre en la parte posterior del sustrato base. Esto proporciona un punto de acceso al fluido muestreado que se puede conectar a un elemento sensor o canales de fluido adicionales.

El puerto de fluido puede comprender un área creciente en la dirección longitudinal del puerto hacia la parte posterior del sustrato base. Esto permite una conexión estanca a fluidos a otros canales de fluido, tales como tubos o jeringas.

El sustrato base se puede conectar operativamente al sustrato por medio de unión anódica/directa, que proporciona un sello fuerte y estanco a fluidos sin el riesgo de obstruir los canales de fluido con adhesivo.

La pluralidad de microagujas en el chip puede estar rodeada por un borde, que está a nivel con el extremo distal de las microagujas. Esto tiene el efecto de que una membrana de un sujeto de prueba se tensa durante el enganche con el extremo distal de las microagujas.

Breve descripción de los dibujos

Una comprensión más minuciosa de las características y ventajas mencionadas anteriormente y otras de la presente invención será evidente a partir de la siguiente descripción detallada de las realizaciones con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la FIG. 1 es una vista esquemática en perspectiva de un chip con una pluralidad de microagujas;

la FIG. 2 es una vista superior esquemática de un chip con una pluralidad de microagujas;

la FIG. 3 es una vista inferior de un sustrato con canales de fluido;

la FIG. 4 es una vista en sección transversal

lo largo de la línea C-C en la FIG.2;

la FIG. 5 es una vista en sección transversal de una microaguja;

la FIG. 6 es una vista en sección transversal a lo largo del eje longitudinal de una microaguja; la FIG. 7 es una vista inferior del sustrato con canales de fluido;

la FIG. 8 es una vista esquemática en perspectiva de las microagujas en el sustrato; y

la FIG. 9 es una vista esquemática en perspectiva de la parte posterior del sustrato con canales de fluido y orificios capilares.

Descripción detallada de la realización

La presente invención se basa en los conocimientos a continuación. Cuando se examinan cuidadosamente, está claro que las microagujas de la técnica anterior o bien no se pueden fabricar con buen rendimiento, no son lo suficientemente robustas para permitir un uso seguro en mamíferos o bien la extracción real se realiza con varias advertencias descritas en la fuente más pequeña posible. Ejemplos de advertencias y exenciones de responsabilidad descritas en la técnica anterior son, por ejemplo, que la extracción solamente se ha demostrado en piel de cerdo, en mamíferos con ampollas en estudios controlados o con la capa de piel más externa, estrato córneo, retirada antes de la extracción. Por lo tanto, es seguro decir que fue completamente sorprendente que se pudiera inventar, diseñar y realizar un diseño robusto y que se puede fabricar en volumen de microagujas que permita una extracción segura donde la extracción se realiza usando solamente fuerzas capilares y no subpresión o succión.

Según ciertas realizaciones de la invención, la invención se refiere a un diseño de un conjunto de chips de microagujas que comprende una pluralidad de agujas organizadas en una agrupación o matriz a una distancia mínima unas de otras de 100 micrómetros pero no mayor de 1 mm de separación, tiene una punta afilada en el mismo plano o ligeramente por debajo de una estructura circundante y donde la punta tiene un bisel de 54,7 grados y la aguja un orificio hueco con una dimensión capilar que permite la extracción sin obstrucciones y un eje, mayor a 200 micrómetros, así como dimensiones interiores y geometría que permiten que fuerzas capilares actúen sobre el líquido todo el camino hasta los canales/huecos/cavidades colectores donde se conectan los orificios desalineados en los canales del lado posterior.

Según algunas realizaciones de la invención, la invención se caracteriza por un conjunto de chips con la pluralidad de microagujas descrita anteriormente donde:

• Las agujas tienen una punta afilada definida por planos cristalográficos.

• La pendiente del bisel de cada aguja está definida por los 111 planos.

• Cada microaguja puede comprender un orificio capilar, por ejemplo, un único orificio capilar. Por ello, el fluido corporal se puede extraer por medio de succión capilar a través de la microaguja, la cavidad de fluido y el puerto de salida de fluido.

• Cada microaguja se puede dotar con una tapa en un extremo distal para proteger el orificio capilar de la obstrucción, por lo que se proporciona al menos una abertura al orificio capilar en una dirección lateral de la microaguja, perpendicular a la extensión axial o longitudinal de la microaguja.

• El orificio capilar de cada microaguja se puede dotar con una superficie hidrófila. Por ello se puede ayudar al flujo capilar de fluido corporal.

• Cada microaguja puede comprender una pluralidad de elementos de corte que se extienden a lo largo de una dirección longitudinal de la microaguja. Por ello, la piel se puede cortar y abrir para facilitar la extracción de fluido corporal.

• El perímetro del orificio de perforación en cada microaguja, como se proyecta en el bisel de la aguja, está situado a una distancia de la punta de forma en que la punta esté en el exterior del perímetro.

• Cada microaguja puede tener una longitud de 200-1000 pm, preferiblemente 400-900 pm, más preferiblemente 300-600 pm, y una circunferencia externa de 400-800 pm Por ello, la microaguja tiene dimensiones adecuadas para la penetración de la piel y la extracción de fluido corporal.

• Un parte del orificio de perforación que se proyecta en el lado que contiene el sistema capilar está en el exterior del capilar de conexión generando una superficie de pared maximizada que minimiza la tensión superficial.

• Cada conexión entre el orificio de perforación y el capilar se debería diseñar con un ángulo de contacto minimizado con el fin de permitir el flujo accionado por tensión.

• Las superficies en contacto con el fluido deberían ser hidrófilas.

• El eje de cada aguja es sin una empuñadura.

• Los orificios de perforación verticales se pueden llenar con material que es selectivo y específico para ciertas moléculas y, por ello, crear un conjunto de chips de extracción y detección integrado. El material de relleno podría ser, por ejemplo, glucosa oxidasa y polvo de carbono y, por ello, crear un conjunto de chips de extracción y detección específico de glucosa.

• Se puede proporcionar una pluralidad de aberturas en una dirección lateral, alrededor de una circunferencia de la microaguja. La al menos una abertura se puede proporcionar alrededor de a mitad de camino a lo largo de una extensión longitudinal de la microaguja. Por ello se facilita la extracción de fluido corporal y se reduce aún más el riesgo de obstrucción.

Según algunas realizaciones de la invención, la invención se caracteriza además por el conjunto de chips descrito anteriormente donde la pluralidad de agujas

• Tienen una estructura de bastidor dimensionada para soportar la punta de un dedo construida como una estructura que sobresale a lo largo de la dirección longitudinal de las microagujas, y preferiblemente que tiene un diámetro de menos de 15 mm.

• Pueden estar rodeadas, al menos en parte, por una estructura de bastidor dimensionada para soportar la punta de un dedo. Por ello, la piel de la punta del dedo se puede soportar y tensar para facilitar la penetración de la al menos una microaguja en la piel.

• Están protegidas por una estructura circundante que sobresale al menos en el mismo plano que la punta de las agujas, permitiendo, por ejemplo, el manejo de obleas en el caso de la fabricación de MEMS del conjunto de chips descrito en la presente memoria.

• Tienen una estructura circundante que estira la piel antes de la penetración por la pluralidad de agujas mencionada anteriormente.

• Con su estructura hueca constituyen entradas para la toma de muestras de fluido corporal. Por ello, el fluido corporal, tal como el fluido intersticial (ISF), se puede extraer e introducir en un sensor con una incomodidad mínima para el paciente.

• Tienen la red colectora de capilares en diferentes patrones y como ventaja es la recogida de líquido y el almacenamiento hecho sin problemas de evaporación. Por tanto, el chip puede tomar muestras y el análisis se puede hacer ex situ.

• Tienen la interfaz entre los orificios de perforación verticales y el capilar colector, desalineada lateralmente para permitir que el líquido humedezca las paredes y, por tanto, llene los canales colectores en la parte posterior por acción capilar.

• Se sitúan a una distancia mínima unas de otras de 200 micras con el fin de evitar el efecto de lecho de clavos.

• Tienen el bisel orientado en las direcciones cristalográficas, o preferido en la misma dirección.

• Se orientan de una forma que permite la conexión entre al menos un subconjunto de agujas usando capilares integrados, por ejemplo grabados.

• Todas se podrían combinar con un sistema capilar que permita un flujo capilar a un puerto de salida de fluido.

Configuraciones

• En otra configuración, el conjunto de chips de toma de muestras descrito anteriormente se puede usar junto con una unidad de detección. La unidad de detección puede estar vinculada o unida por obleas al conjunto de chips de extracción por otros medios, pero también se puede conectar a través de un tubo capilar o un sistema de flujo equivalente.

• La unidad de detección se puede configurar para detectar un nivel de glucosa en el fluido corporal, es decir, un sensor de glucosa. Por ello, se puede proporcionar un sensor para detección rápida y precisa del nivel de glucosa en el fluido corporal.

• El sensor se puede configurar para detectar una concentración o presencia de lactato, dióxido de carbono u otras moléculas en el fluido corporal. Por ello, se puede proporcionar un sensor para detección rápida y precisa del nivel de la molécula mencionada anteriormente u otras moléculas, iones o biomarcadores en el fluido corporal.

En una primera realización de la presente invención, un chip, designada de manera general como 115, se muestra en una vista en perspectiva en la FIG. 1. El chip 115 comprende un sustrato 102 con una pluralidad de microagujas 101 dispuestas sobre ella. Cada una de las microagujas comprende un orificio capilar 107, que se extiende a través de la microaguja y el sustrato 102. En los párrafos anteriores, el orificio capilar 107 se denota orificio vertical. El sustrato 102 comprende además una pared circundante 112 con un borde superior 117. El borde superior 117 puede tener la misma altura que las microagujas. Esto resulta que es muy útil si se supone que el dedo de un sujeto de prueba interactúa con las microagujas, dado que se logra un efecto tensor de la piel.

En la FIG. 2 el chip de la FIG. 1 se muestra desde arriba. Esta vista muestra la disposición de las microagujas 101 en el sustrato 102. Las microagujas 101 están dispuestas preferiblemente con una distancia mínima, A y B, de 200 |jm entre microagujas vecinas con el fin de evitar el efecto de lecho de clavos. No obstante, la distancia entre microagujas vecinas puede estar en el intervalo de 100 jm a 1 mm. En esta vista también se ilustra una línea C-C y esta línea imaginaria se usará más adelante para definir una sección transversal a través del sustrato y las microagujas.

En la FIG. 3 se ilustra un patrón de canales de fluido 309 que proporciona una comunicación fluida entre las microagujas. Esta figura es una vista de la parte posterior del sustrato 102. En esta vista, se muestran los orificios capilares 107 de las microagujas y se abren a los canales de fluido 309 del sustrato 102. Los canales de fluido 309 son poco profundos con una anchura que preferiblemente es mayor que una profundidad correspondiente. Los canales de fluido pueden comprender un área de la sección transversal decreciente con el fin de mejorar aún más el flujo de fluido en el canal de fluido (no ilustrado). Los canales de fluido están dispuestos en un patrón en espiral alrededor de un puerto de canal de fluido 318. En una realización, el patrón de canales de fluido puede comprender una trayectoria de flujo periférico que conecta los orificios capilares de las microagujas periféricas (no ilustradas). Esto tiene el efecto de que incluso si un canal de fluido 309 está obstruido, se permite el flujo de fluido al puerto de canal de fluido 318.

La FIG. 4 es una vista en sección transversal a lo largo de la línea imaginaria C-C a través de una fila de microagujas y el sustrato 102. De este modo, el sustrato se abre por corte y se ve desde una vista lateral. En esta figura se muestra una microaguja 101 abierta por corte. La microaguja comprende un bisel 505 definido por planos cristalográficos del material de la microaguja. El orificio capilar 507 está en comunicación fluida con el puerto del canal de fluido 318 y el canal de fluido 309. El sustrato 102 está conectado operativamente a un sustrato base 413, que comprende un puerto de fluido 414. El puerto de fluido 414 puede comprender paredes laterales inclinadas, lo que proporciona una conexión fácil y estanca a fluidos a otros dispositivos. El sustrato base 413 se puede conectar operativamente al sustrato 102 por medio de unión, por ejemplo, unión anódica o directa, que son bien conocidas en la técnica.

La microaguja 101 se ilustra además en la FIG. 5 en la que una microaguja está abierta por corte. La microaguja 101 comprende un cuerpo alargado 503 con un extremo distal 504 y un extremo proximal 506 en el sustrato 102. En esta realización, la microaguja está formada integralmente a partir del sustrato. Tal proceso de fabricación puede implicar los siguientes pasos de proceso:

Definir el cuerpo alargado 503 por medio de fotolitografía, PL, y grabado en seco del sustrato 102, usando por ejemplo Grabado de Iones Reactivos Profundos, DRIE.

Definir el bisel 505 del extremo distal 504 usando grabado anisotrópico en húmedo.

Definir la máscara para el orificio capilar 507, por medio de la aplicación de fotorresistencia en el sustrato 102, seguido de PL que define una máscara con una abertura en el bisel 505.

Grabado del orificio capilar 507 desde el lado frontal del sustrato 102 a través de la abertura de la máscara en el bisel 505.

En el proceso ejemplar perfilado anteriormente, la fotorresistencia aplicada al sustrato 102 puede ser una resistencia de recubrimiento por pulverización o una resistencia de película seca. El bisel 505 del extremo distal 504 proporciona un borde afilado particularmente adecuado para aplicaciones de biodetección. El orificio capilar 507 se abre en el bisel 505 de manera que se obtiene una distancia entre la periferia del orificio capilar 507 y la punta del borde afilado del bisel. El orificio capilar 507 se extiende desde el bisel 505 desde el extremo distal 504 del cuerpo alargado 503 hacia el extremo proximal 506 del sustrato 102. El área de la sección transversal del orificio capilar en el extremo distal 504 es mayor que el área de la sección transversal del orificio capilar 507 en el extremo proximal 506. De esta forma se mejora la acción capilar y se aumenta el flujo de fluido a través del orificio capilar 507.

Una realización de la microaguja 101 se muestra desde arriba en la FIG. 6. En esta figura se muestra la sección transversal triangular 610 del orificio capilar 507. En esta solicitud, una sección transversal triangular debería abarcar una forma con tres bordes conectados con las esquinas correspondientes. Los bordes pueden ser rectos, curvos, convexos o cóncavos. Las esquinas pueden ser afiladas, romas o redondeadas con diferente radio o el mismo. De este modo, dentro de esta solicitud, una sección transversal con la forma de un huevo o un corazón se considera que es triangular. La forma triangular del orificio capilar 610. En la FIG. 6 la forma del orificio capilar 507 es sustancialmente triangular con una base convexa conectada a secciones rectas a través de una esquina curva 611. Se ha demostrado que esta forma del orificio capilar 507 es muy eficiente para extraer fluido intersticial de un dedo de un sujeto de prueba humano.

En la FIG. 7 se muestra una vista ampliada de la parte posterior del sustrato 102. El puerto de canal de fluido 318 de la parte posterior del sustrato 102 está conectado a una serie de canales de fluido 309. En esta figura, el ancho del canal de fluido 309 se designa con W y el ángulo curvo se designa con 0. Con el fin de proporcionar un flujo de fluido accionado por tensión, el ángulo de curvatura máximo es de 90 grados. Los orificios capilares 507 también están conectados a los canales de fluido 309 de manera que al menos una parte de una pared 916 del orificio capilar forme parte de una pared del canal de fluido 309. Esto se ilustra además en la FIG. 9.

Finalmente, en la FIG. 8 se ilustra que el extremo distal de las microagujas 101 está a nivel con el borde superior 117. Este borde proporciona un efecto tensor de la piel tras el contacto entre la piel y el chip.

Las características adicionales que se describen en relación con la primera realización también se pueden aplicar a la segunda realización.

En una realización, el sustrato 102 está hecho de silicio y el sustrato base 413 está hecho de vidrio.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una microaguja (101) proporcionada sobre un sustrato (102), que comprende:

un cuerpo alargado (503) que se extiende desde un extremo distal (504) del mismo con un bisel (505) hasta un extremo proximal (506) en el sustrato a lo largo de un eje longitudinal, en donde

el cuerpo alargado comprende un orificio capilar (507) que se extiende en una dirección longitudinal del mismo y define una trayectoria de fluido (508);

el extremo proximal está conectado al sustrato y el orificio capilar está en comunicación fluida con un canal de fluido (309) del sustrato;

dicha microaguja que tiene una longitud de 300 a 600 pm, en donde el área de la sección transversal del orificio capilar en el extremo distal es mayor que el área de la sección transversal del orificio capilar en el extremo proximal, caracterizado por que el área de la sección transversal del orificio capilar disminuye gradualmente desde el extremo distal hacia el extremo proximal a lo largo de la dirección longitudinal.

2. Una microaguja según la reivindicación 1, en donde la sección transversal del orificio capilar comprende una sección transversal triangular (610) en una dirección perpendicular con relación a la dirección longitudinal de la microaguja.

3. Una microaguja según cualquier reivindicación anterior, en donde la sección transversal triangular del orificio capilar comprende además al menos una esquina redondeada (611).

4. Una microaguja según cualquier reivindicación anterior, en donde el orificio capilar comprende una superficie hidrófila.

5. Una microaguja según cualquier reivindicación anterior, en donde el canal de fluido está configurado para proporcionar una subpresión, con relación a la presión atmosférica, al orificio capilar, por lo que se fomenta un flujo de fluido a través del orificio capilar.

6. Una microaguja según cualquier reivindicación anterior, en donde el cuerpo alargado comprende además un orificio lateral desde un lado de la microaguja y se extiende en una dirección radial con relación a la dirección longitudinal, en donde el orificio lateral está en comunicación fluida con el orificio capilar.

7. Un chip (115), que comprende:

una pluralidad de microagujas (101) formadas integralmente en un sustrato (102), cada microaguja que tiene una longitud de 300 a 600 pm y que comprende:

un cuerpo alargado (503) que se extiende desde un extremo distal (504) del mismo con un bisel (505) hasta un extremo proximal (506) del mismo en el sustrato a lo largo de un eje longitudinal;

en donde el cuerpo alargado comprende un orificio capilar (507) que se extiende en una dirección longitudinal del mismo y que define una trayectoria de fluido, en donde un área de la sección transversal (610) del orificio capilar en el extremo distal es mayor que el área de la sección transversal del agujero capilar en el extremo proximal y en donde el área de la sección transversal del orificio capilar disminuye gradualmente desde el extremo distal hacia el extremo proximal a lo largo de la dirección longitudinal; y

en donde el extremo proximal está formado integralmente con el sustrato y la primera trayectoria de fluido está en comunicación fluida con un canal de fluido (309) del sustrato.

8. Un chip (115) según la reivindicación 7, en donde el sustrato comprende un canal de fluido que forma una trayectoria de fluido, en donde el canal de fluido tiene una anchura (W) mayor que la profundidad (D) del canal de fluido.

9. Un chip según la reivindicación 8, en donde al menos una parte de una pared (916) del orificio capilar forma parte de una pared del canal de fluido (309).

10. Un chip según cualquiera de las reivindicaciones 7-9, en donde el canal de fluido comprende cambios de dirección con un ángulo (0) menor de 90 grados.

11. Un chip según cualquiera de las reivindicaciones 7-10, que comprende además un sustrato base (413), que comprende un puerto de fluido (414) en comunicación fluida con el canal de fluido (309), y que se abre en la parte posterior del sustrato base.

12. Un chip según la reivindicación 11, en donde el puerto de fluido comprende un área creciente en la dirección longitudinal del puerto hacia la parte posterior del sustrato base.

13. Un chip según cualquiera de las reivindicaciones 7-12, en donde el sustrato base (413) está conectado operativamente al sustrato (102) por medio de unión.

14. Un chip según cualquiera de las reivindicaciones 7-13, en donde la pluralidad de microagujas (101) están rodeadas por un borde (117) que está a nivel con el extremo distal de las microagujas.