ES2881221T3 - Chip microfluídico, método de fabricación del mismo y dispositivo de análisis que usa el mismo - Google Patents

Chip microfluídico, método de fabricación del mismo y dispositivo de análisis que usa el mismo Download PDF

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Abstract

Un chip microfluídico que comprende: un sustrato (210) que incluye una parte de entrada de flujo (230) a través de la cual fluye hacia dentro un fluido, un canal de fluido (240) a través del cual se mueve el fluido y una parte de salida de flujo (250) a través de la cual fluye hacia fuera el fluido; en donde la parte de entrada de flujo (230) y la parte de salida de flujo (250) están implementadas para penetrar una superficie del sustrato (210), el canal de fluido (240) incluye un canal de fluido superior (246) formado en una superficie superior del sustrato (210); un canal de fluido inferior (242) formado en una superficie inferior del sustrato (210); y un orificio de paso (244) que conecta el canal de fluido superior (246) y el canal de fluido inferior (242), el canal de fluido superior (246) y el canal de fluido inferior (242) implementados como depresiones en la superficie respectiva del sustrato (210), y una primera película (222) unida a la superficie superior del sustrato (210) para proteger el canal de fluido superior (246) y una segunda película (224) unida a la superficie inferior del sustrato (210) para proteger el canal de fluido inferior (242), y en donde el canal de fluido (240) incluye una parte de eliminación de burbujas configurada de un material transmisor de luz, formada para ser sobresaliente de la parte superior del sustrato (210) hacia el interior del canal de fluido (240) para evitar que las burbujas contenidas en el fluido se coloquen en un área predeterminada en el canal de fluido (240) debajo de la parte de eliminación de burbujas.

Description

DESCRIPCIÓN
Chip microfluídico, método de fabricación del mismo y dispositivo de análisis que usa el mismo
Campo técnico
La presente invención se refiere a un chip microfluídico, un método de fabricación del mismo y un dispositivo de análisis que usa el mismo y, más específicamente, a un chip microfluídico que tiene un canal de fluido formado en la superficie de un sustrato, un método de fabricación del mismo y un dispositivo de análisis que usa el mismo.
Antecedentes de la técnica
Un chip microfluídico tiene una función de ejecutar simultáneamente diversas condiciones de experimento descargando fluido a través de un canal microfluídico. Específicamente, el canal microfluídico se crea usando un sustrato (o un material de chip) de plástico, vidrio, silicio o similar, y después de mover un fluido (por ejemplo, una muestra líquida) a través del canal, por ejemplo, la separación de una muestra, mezcla, síntesis y análisis cuantitativo de células, observación de la proliferación celular y similares se pueden realizar en una cámara del chip microfluídico. También se hace referencia al chip microfluídico como “laboratorio en un chip” debido a que los experimentos dirigidos en un laboratorio de la técnica anterior se llevaron a cabo en un chip pequeño.
El chip microfluídico puede crear un efecto de ahorro de costes y tiempo en el campo farmacéutico, campo de la ingeniería biológica, campo médico, campo biomédico, sector alimentario, campo medioambiental, campo de química fina y similares y, además, puede mejorar la precisión, eficiencia y fiabilidad. Por ejemplo, dado que las dosis de reactivos costosos usados para el cultivo, la proliferación y la diferenciación de células se puede reducir notablemente usando el chip microfluídico en comparación con los métodos existentes, el coste se puede ahorrar considerablemente. Además, al dirigir un análisis sobre una muestra biológica, tal como una proteína, un DNA, una célula, una neurona, una enzima, un anticuerpo o similares, la cantidad de muestras usadas en el análisis es mucho menor que la del método convencional, y las imágenes se pueden analizar usando las muestras y, de este modo, se pueden reducir la cantidad de muestras usadas o consumidas para su análisis y el tiempo requerido para analizar las muestras.
En relación con esto, la FIG. 1 muestra una vista de despiece de una parte de un chip microfluídico a modo de ejemplo de la técnica anterior.
Como se muestra en la figura, el chip microfluídico 100 a modo de ejemplo de la técnica anterior puede incluir una pluralidad de primeros canales 110 y una pluralidad de segundos canales 120. En el chip microfluídico 100 a modo de ejemplo, un fluido que fluye a través de la pluralidad de primeros canales 110 se mezcla con un fluido que fluye a través de la pluralidad de segundos canales 120, y los canales se puede formar en diferentes capas para facilitar el flujo y la mezcla de los fluidos.
Con este fin, el chip microfluídico de la técnica anterior se fabrica uniendo al menos dos sustratos (o capas) sobre los que se forman los canales respectivamente. No obstante, según tal método de fabricación, dado que una pluralidad de sustratos se deberían unir entre sí después de que se formen los canales en los sustratos, hay un problema de alineación entre los sustratos. Es decir, se requieren un tiempo y un coste considerables en el proceso de unión de los sustratos cuando se fabrica el chip microfluídico. Además, también se requieren tiempo y coste para fabricar las dos capas de sustratos (es decir, dos sustratos) (por ejemplo, a través de un proceso de moldeo por inyección o similar). Es decir, el chip microfluídico de la técnica anterior tiene un problema en el proceso de fabricación desde el punto de vista del tiempo y del coste y también tiene un problema de degradación de la precisión del chip. El documento JP 2004361205 A describe un chip microfluídico que comprende una entrada de muestra, un canal de fluido a través del cual se mueve el fluido y un puerto de descarga de muestra. La entrada de la muestra y el puerto de descarga de la muestra se forman como aberturas en un sustrato. El canal de fluido incluye un canal de fluido superior formado en una superficie superior del sustrato, un canal de fluido inferior formado en una superficie inferior del sustrato. Dicho canal de fluido superior y dicho canal de fluido inferior se implementan como depresiones en la superficie respectiva del sustrato y un orificio de paso conecta el canal de fluido superior y el canal de fluido inferior. Una película de resina se une a la superficie superior del sustrato para proteger el canal de fluido superior y formar una membrana móvil. Un sustrato de vidrio se une a la superficie inferior del sustrato para proteger el canal de fluido inferior.
El documento US7842240B2 se refiere a un microchip para análisis que se usa para un análisis de interacciones biomoleculares o similares, un sistema de análisis que tiene el mismo y un método de análisis.
Por consiguiente, se requieren un chip microfluídico, un método de fabricación del mismo y un dispositivo de análisis de imágenes que usa el mismo para resolver estos problemas.
Descripci n de la invenci n
Problema técnico
Por lo tanto, la presente invención se ha realizado en vista de los problemas anteriores, y es un objeto de la presente invención proporcionar un chip microfluídico, un método de fabricación del mismo y un dispositivo de análisis que usa el mismo, que puede resolver el problema de unión y alineación entre los sustratos implementando un canal de fluido formado sobre los sustratos.
Solución técnica
Según las realizaciones de la presente invención, se proporcionan las soluciones según el conjunto de reivindicaciones adjunto. Esto es, la presente invención proporciona un chip microfluídico como se define en la reivindicación 1 y un método de fabricación de un chip microfluídico como se define en la reivindicación 6.
Efectos ventajosos
Según la presente invención, a diferencia de una técnica convencional de unir una pluralidad de sustratos, se puede mejorar la precisión de un chip microfluídico y se puede reducir la tasa de defectos evitando errores en un proceso relacionado con la alineación y similares.
Además, según la presente invención, dado que el chip microfluídico se fabrica simplemente uniendo un sustrato y una película, el proceso de fabricación es simple y rentable.
Además, según la presente invención, el tamaño y el peso totales del chip microfluídico se pueden reducir y, por lo tanto, se puede mejorar la comodidad de un usuario y la eficiencia económica.
Además, según la presente invención, las burbujas en un fluido se pueden eliminar de manera eficaz hacia el exterior de un área de medición de luz usando solamente una estructura formada en el chip microfluídico, sin un proceso químico adicional o equipos adicionales tales como una dispositivo de accionamiento por bomba, un dispositivo ultrasónico, una membrana o similar.
Además, según la presente invención, aunque el chip microfluídico está extremadamente miniaturizado, una pluralidad de productos de reacción en pequeñas cantidades se pueden medir simultáneamente de una forma rápida y precisa sin un problema de reducción y no uniformidad de la sensibilidad de señal óptica.
Breve descripción de los dibujos
Se proporciona una breve descripción de cada dibujo para comprender aún más los dibujos a los que se hace referencia en la descripción detallada de la presente invención.
La FIG. 1 muestra una vista de despiece de una parte de un chip microfluídico a modo de ejemplo de la técnica anterior.
La FIG. 2 muestra un chip microfluídico no cubierto por la invención reivindicada.
La FIG. 3 muestra un chip microfluídico según una realización de la presente invención.
La FIG. 4 muestra un chip microfluídico según una realización de la presente invención.
La FIG. 5 muestra un método de fabricación que se puede usar para hacer un chip microfluídico según la presente invención.
Las FIGS. 6 y 7 muestran los pasos de un método de fabricación que se puede usar para fabricar un chip microfluídico según la presente invención.
Mejor modo de llevar a cabo la invención
En lo sucesivo, se describirán realizaciones según la presente invención con referencia a los dibujos que se acompañan. Al asignar números de referencia a los componentes constituyentes de cada dibujo, se debería observar que los mismos componentes constituyentes tendrán los mismos números de referencia si es posible, aunque se muestran en diferentes dibujos. Además, al describir las realizaciones de la presente invención, si la descripción específica de la constitución o funciones ya conocidas relacionadas con la presente invención puede dificultar la comprensión de la presente invención, se omitirá la descripción detallada de la misma.
A lo largo de la especificación, cuando un elemento está conectado a otro elemento, se incluye un caso de conexión indirecta de los elementos con la intervención de otro elemento entre los mismos, así como un caso de conectar directamente los elementos. Además, el concepto de incluir un elemento constituyente significa incluir además otro elemento constituyente, sin excluir otro elemento constituyente, en la medida en que no se especifique especialmente una descripción opuesta.
La FIG. 2 muestra un chip microfluídico según una realización que no forma parte de la presente invención pero que destaca aspectos específicos de la invención. Específicamente, la parte superior de la FIG. 2 muestra una vista en planta del chip microfluídico 200 y la parte inferior de la FIG. 2 muestra una vista en sección transversal de la dirección A-A' del chip microfluídico 200.
Con referencia a la FIG. 2, el chip microfluídico 200 puede incluir un sustrato 210 y una película 220 unida al sustrato 210.
El sustrato 210 es una base del chip microfluídico 200 y puede incluir una parte de entrada de flujo 230 a través de la cual fluye hacia dentro un fluido, un canal de fluido 240 a través del cual se mueve el fluido y una parte de salida de flujo 250 a través de la cual fluye hacia fuera el fluido. La parte de entrada de flujo 230, el canal de fluido 240 y la parte de salida de flujo 250 del sustrato 210 se pueden formar para estar deprimidas de la superficie (es decir, la superficie superior y la superficie inferior) del sustrato 210 o para penetrar el sustrato 210.
El sustrato 210 se puede implementar usando un material seleccionado de un grupo configurado de polidimetilsiloxano (PDMs ), copolímero de olefina de ciclo (COC), polimetilmetacrilato (PMMA), policarbonato (PC), carbonato de polipropileno (PPC) o poliétersulfona (PES), tereftalato de polietileno (PET), poliamida (PA), polietileno (PE), polipropileno (PP), éter de polifenileno (PPE), poliestireno (PS), polioximetileno (POM), polieteretercetona (PEEK), politetrafluoroetileno (PTFE), polivinilcloruro (PVC), fluoruro de polivinilideno (PVDF), polibutilentereftalato (PBT) o etilenopropileno fluorado (FEP) y una combinación de los mismos. Además, al menos una parte del sustrato 210 se puede implementar usando un material transmisor de luz, por ejemplo, perfluoralcoxialcano (PFA) o similar, según las realizaciones. No obstante, los materiales del sustrato 210 son solamente a modo de ejemplo, y se pueden usar diversos materiales según las realizaciones a las que se aplica la presente invención.
La película 220 se puede unir sobre la superficie del sustrato 210. Específicamente, la película 220 se puede configurar con una primera película 222 unida en la superficie superior del sustrato 210 y una segunda película 224 unida en la superficie inferior del sustrato 210, y dado que al menos alguna de la parte de entrada de flujo 230, la parte de salida de flujo 250 y el canal de fluido 240 del sustrato 210 se aísla del exterior uniendo la primera película 222 y la segunda película 224 de esta manera en la superficie superior y la superficie inferior del sustrato 210, el chip microfluídico 200 se puede proteger de la contaminación, daños y similares causados por materiales extraños y, al mismo tiempo, el chip microfluídico 200 puede realizar una función de hacer fluir o mantener el fluido.
En lugar de un sustrato diferente que tenga un material similar o igual como sustrato 210, una película 220 relativamente delgada se une sobre la superficie del sustrato 210, lo que simplifica el proceso de unión y ayuda a la miniaturización y reducción de peso del chip microfluídico 200. Al menos una parte de la película 220 puede ser un material transparente u opaco. Además, la película 220 puede ser una película permeable al gas para un gas tal como oxígeno, dióxido de carbono o similares. Tal configuración de la película 220 es solamente a modo de ejemplo, y la configuración de la película se puede diversificar según las realizaciones a las que se aplica la presente invención, es decir, según los ingredientes de una muestra usada en el chip microfluídico 200 o el propósito de la investigación.
Según el chip microfluídico 200 anterior, un fluido tal como un reactivo de muestra, un material de muestra o similar se inyecta a través de la parte de entrada de flujo 230 y fluye a través del canal de fluido 240. Aquí, el canal de fluido 240 puede incluir canales de fluido inferiores 242 y 242' formados en la superficie inferior del sustrato 210, un canal de fluido superior 246 formado en la superficie superior del sustrato 210, y orificios de paso 244 y 244' que conectan los canales de fluido inferiores 242 y 242' y el canal de fluido superior 246. Más específicamente, el fluido inyectado a través de la parte de entrada de flujo 230 fluye a través del canal de fluido inferior 242, el orificio de paso 244, el canal de fluido superior 246, el orificio de paso 244' y el canal de fluido inferior 242' en orden. Además de mover y mantener el fluido, se pueden realizar diversas operaciones en el fluido en el canal de fluido 240. Por ejemplo, el orificio de paso 244 puede conectar el canal de fluido inferior 242 y al canal de fluido superior 246 y, además, puede funcionar como un canal de reacción o una cámara de reacción predeterminada. Es decir, dado que el orificio de paso 244 asegura un espacio suficiente tan grande como para funcionar como un canal de reacción o una cámara de reacción, a diferencia del orificio de paso 244' para hacer fluir el fluido, una reacción predeterminada tal como mezcla, síntesis, análisis cuantitativo de células, observación de la proliferación celular y similares o análisis y observación de la reacción se puede lograr a través del canal de reacción o de la cámara de reacción implementada a través del orificio de paso 244. No obstante, la utilización del orificio de paso 244 es solamente a modo de ejemplo, y el canal de fluido 240 puede no incluir un orificio de paso que funcione como canal de reacción o cámara de reacción según las realizaciones a las que se aplica la presente invención. El fluido que ha pasado a través del canal de fluido 240 puede fluir hacia el exterior del chip microfluídico 200 a través de la parte de salida de flujo 250.
De esta manera, dado que el canal de fluido 240, que puede requerir una trayectoria de flujo de fluido compleja y un área relativamente amplia, se forma haciendo diferentes superficies en el sustrato 210, se puede lograr la miniaturización del chip microfluídico 200 y la simplificación del proceso. En particular, se puede resolver el problema de unión y alineación entre los sustratos generados uniendo una pluralidad de sustratos.
En una realización, el canal de fluido 240 puede incluir un canal de ramificación y/o un canal combinado. El canal de ramificación divide un cierto canal en una pluralidad de canales diferentes, y un fluido que fluye a través de cierto canal se puede dividir en una pluralidad de fluidos que tienen las mismas propiedades. El canal combinado combina una pluralidad de canales en un canal, y una pluralidad de fluidos que fluyen a través de una pluralidad de canales se pueden combinar en un solo fluido. El canal de ramificación y/o el canal combinado se pueden implementar mediante un canal de fluido superior y/o un canal de fluido inferior del canal de fluido 240. En particular, el canal de fluido 240 puede incluir, como se describe a continuación con más detalle, un canal de gradiente de concentración implementado combinando el canal de ramificación y el canal combinado. Aquí el canal de gradiente de concentración puede proporcionar gradientes de concentración de un fluido formando diversas trayectorias capaces de combinar y dividir el fluido que pasa a través del canal mientras que se repite un proceso de dividir uno o más canales en uno o más canales y formar un nuevo canal combinando algunos de los canales divididos.
Además, según las realizaciones, el canal de fluido 240 puede incluir además, como se describe a continuación con más detalle, una parte de eliminación de burbujas (véase 310 de la FIG. 3 y 410 de la FIG. 4) para evitar que las burbujas contenidas en el fluido se coloquen en un área predeterminada. La parte de eliminación de burbujas se puede usar para una variedad de propósitos en diversas posiciones en el canal de fluido 240. Por ejemplo, el canal de fluido 240 puede incluir un área de medición de luz para medir productos de diversas reacciones (por ejemplo, reacción de PCR o similar) realizadas en el canal de fluido 240 y, en este caso, la parte de eliminación de burbujas se puede formar para evitar que las burbujas contenidas en el fluido se coloquen en el área de medición de luz. Además, según las realizaciones, el tratamiento superficial se puede realizar sobre una parte (preferiblemente, al menos una de la parte de entrada de flujo 230, la parte de canal de fluido 240 y la parte de salida de flujo 250) de la superficie del sustrato 210. Por ejemplo, un material de una familia de silanos, Albúmina de Suero Bovino (BSA) o similar se puede recubrir en la superficie para evitar la adsorción de DNA o proteína, y el tratamiento de la superficie se puede realizar según diversas técnicas publicadas en la técnica.
Además, según las realizaciones, un medio de cobertura separado (no mostrado) se proporciona en la parte de entrada de flujo 230 y la parte de salida de flujo 250 para evitar la contaminación del interior del chip microfluídico 200 a través de la parte de entrada de flujo 230 y la parte de salida de flujo 250 o para evitar fugas o similares del fluido inyectado en el chip microfluídico 200. Tal medio de cobertura se puede implementar en una variedad de formas, tamaños o materiales.
La forma o estructura del chip microfluídico 200 mostradas en la FIG. 2 son solamente a modo de ejemplo, y se pueden usar chips microfluídicos de diversas formas o estructuras según las realizaciones a las que se aplica la presente invención.
La FIG. 3 muestra un chip microfluídico según otra realización de la presente invención.
Específicamente, la parte superior de la FIG. 3 muestra una vista en planta de un chip microfluídico 300, y la parte inferior de la FIG. 3 muestra una vista en sección transversal de la dirección A-A' del chip microfluídico 300.
Con referencia a la FIG. 3, el canal de fluido 240 del chip microfluídico 300 puede incluir una parte de eliminación de burbujas 310. La parte de eliminación de burbujas 310 es un elemento para evitar que las burbujas contenidas en el fluido se coloquen en un área predeterminada en el canal de fluido 240 y se puede formar para ser sobresaliente de la superficie interna superior del sustrato 210 hacia la parte inferior.
El canal de fluido 240 puede incluir un área de medición de luz para medir un producto de una cierta reacción realizada en el canal de fluido 240 (es decir, un área en el canal de fluido 240, en la que se detecta una señal óptica emitida por el producto de reacción), y en este punto, la parte de eliminación de burbujas 310 se puede formar para evitar que las burbujas contenidas en el fluido se coloquen en el área de medición de luz. Por lo tanto, la parte de eliminación de burbujas 310 puede eliminar los factores que dificultan la detección de la señal óptica detectada en el área de medición de luz. Específicamente, dado que la parte de eliminación de burbujas 310 sobresale de la superficie interna superior del sustrato 210 hacia el interior del canal de fluido 240, las burbujas contenidas en el fluido se empujan desde la parte de eliminación de burbujas 310 a un área alrededor del área de medición de luz (es decir, un área plana de la parte sobresaliente de la parte de eliminación de burbujas 310) debido a la flotabilidad y dispuestas en un espacio alrededor de la parte de eliminación de burbujas 310. Es decir, las burbujas se mueven fuera del área de medición de luz hacia el exterior y no afectan a la sensibilidad de la señal óptica emitida por el producto de reacción existente en el área de medición de luz. En particular, al menos una parte del sustrato 210, es decir, la parte de eliminación de burbujas 310, está configurada de un material transmisor de luz, y al menos una parte se puede configurar para ser incluida en el área de medición de luz y, en consecuencia, la señal óptica generada a partir del producto de reacción en el área de medición de luz puede pasar a través de la parte de eliminación de burbujas 310 y se puede emitir al exterior del chip microfluídico sin degradación de la sensibilidad. Si el producto de reacción en el canal de fluido 240 se mide usando el chip microfluídico de esta manera, la sensibilidad de la señal óptica se mejora considerablemente aunque el chip microfluídico se miniaturice extremadamente dado que no se ve afectado por las burbujas generadas en el canal de fluido 240, y de este modo una pluralidad de productos de reacción en pequeñas cantidades se pueden medir simultáneamente de una forma rápida y precisa. El uso de tal parte de eliminación de burbujas 310 es solamente a modo de ejemplo, y la parte de eliminación de burbujas 310 se puede utilizar para una variedad de propósitos según las realizaciones a las que se aplica la presente invención. Por ejemplo, la parte de eliminación de burbujas 310 se puede usar para eliminar las burbujas contenidas en el fluido del flujo del fluido mientras que el fluido fluye a través del canal de fluido 240.
La forma de la parte de eliminación de burbujas 310 mostrada en la FIG. 3 es solamente a modo de ejemplo y no se limita a la misma y se puede modificar y aplicar de manera diversa según las realizaciones de la presente invención. Por ejemplo, aunque se muestra en la FIG. 3 la parte de eliminación de burbujas 310 de una forma cilíndrica, se puede usar una parte de eliminación de burbujas de otra forma, tal como un pilar cuadrado o similares.
La FIG. 4 muestra un chip microfluídico según una realización de la presente invención.
Específicamente, la parte superior de la FIG. 4 muestra una vista en planta de un chip microfluídico 400, y la parte inferior de la FIG. 4 muestra una vista en sección transversal de la dirección A-A' del chip microfluídico 400.
Con referencia a la FIG. 4, una parte de eliminación de burbujas 410 se puede configurar de una superficie plana 412 proporcionada en el centro de la parte de eliminación de burbujas 410 y una superficie inclinada 414 extendida desde la circunferencia de la superficie plana 412 y conectada a la superficie interna superior del chip microfluídico 400. Si la superficie lateral de la parte de eliminación de burbujas 410 está configurada de la superficie inclinada 414 de esta manera, dado que las burbujas se pueden mover hacia la parte superior del canal de fluido 240 a lo largo de la superficie inclinada 414, las burbujas se pueden mover más fácilmente y disponer en el espacio periférico de la parte de eliminación de burbujas 410.
Aunque no se muestra en las FIGS. 3 y 4, según las realizaciones, la parte de eliminación de burbujas 310 y 410 puede incluir además una parte de recogida de burbujas formada mediante la depresión de la superficie interna superior del sustrato 210 hacia la parte superior a lo largo de la circunferencia de la parte de eliminación de burbujas 310 y 410. Dado que la parte de recogida de burbujas se coloca en un lado relativamente más alto del canal de fluido 240 en comparación con las áreas distintas de la parte de recogida de burbujas, las burbujas empujadas desde la parte de eliminación de burbujas 310 y 410 se pueden recoger en la parte de recogida de burbujas.
Según una realización de la presente invención, se puede proporcionar un dispositivo de análisis. El dispositivo de análisis puede incluir el chip microfluídico 300 y 400 según una realización de la presente invención descrita anteriormente con referencia a las FIGS. 3 y 4 y un módulo de medición de luz. El módulo de medición de luz es un dispositivo para irradiar luz en el chip microfluídico 200, 300, 400 y 500 para medir un producto de reacción o similar en el chip microfluídico 200, 300, 400 y 500 y detectar una señal óptica emitida desde el área de medición de luz, y se pueden usar diversos módulos de medición de luz aplicables en la técnica. Por ejemplo, el módulo de medición de luz puede incluir una fuente de luz dispuesta para proporcionar luz al canal de fluido del chip microfluídico 200, 300, 400 y 500 y una parte de detección de luz dispuesta para recibir la luz emitida desde el canal de fluido, y la fuente de luz y la parte de detección de luz se pueden disponer con la intervención del canal de fluido (tipo transmisivo) entre las mismas, o ambas de ellas se pueden disponer a un lado del canal de fluido 240 (tipo reflectante).
La FIG. 5 muestra un método de fabricación que se puede usar para formar un chip microfluídico según la presente invención, y las FIGS. 6 y 7 muestran los pasos de un método de fabricación que se puede usar para formar un chip microfluídico según una realización de la presente invención.
El método mostrado en la FIG. 5 es un método de fabricación del chip microfluídico 200, 300 y 400 mostrado en las FIGS. 2 a 4, y el proceso de fabricación de las FIGS. 6 y 7 se describe a continuación en base al método mostrado en la FIG. 5.
Primero, con referencia a la FIG. 5, se puede formar un sustrato 210 que incluye una parte de entrada de flujo 230, un canal de fluido 240 y una parte de salida de flujo 250 (paso S510). En relación con esto, la FIG. 6(a) muestra una vista en perspectiva del sustrato 210 que incluye la parte de entrada de flujo 230, el canal de fluido 240 y la parte de salida de flujo 250, y la FIG. 6(b) muestra una vista en sección transversal de la dirección A-A' del sustrato 210 mostrado en 6(a). Como se muestra en la figura, la parte de entrada de flujo 230, el canal de fluido 240 y la parte de salida de flujo 250 del sustrato 210 se pueden formar para estar deprimidos de la superficie (es decir, la superficie superior y la superficie inferior) del sustrato 210 o para penetrar el sustrato 210.
El paso S510 se puede realizar usando diversas técnicas de fabricación aplicables en la técnica. En una realización, el paso S510 se puede realizar grabando la superficie del sustrato 210, y se pueden usar para el grabado diversas técnicas de grabado, tales como un método mecánico, un método químico y similares. En una realización, el paso S510 se puede realizar mediante diversas técnicas de moldeo tales como moldeo por inyección, moldeo por compresión y similares.
Posteriormente, se puede unir una película 220 sobre la superficie del sustrato 210 (paso S520). En relación con esto, la FIG. 7(a) muestra una vista en perspectiva del sustrato 210 y la película 220 unida sobre la superficie del sustrato 210, y la FIG. 7(b) muestra una vista en sección transversal de la dirección A-A' del sustrato 210 y la película 220 mostrada en la FIG. 7(a). Con referencia a las FIGS. 7(a) y 7(b), el paso S520 se puede realizar uniendo una película 222 sobre la superficie superior del sustrato 210 y uniendo una película 224 sobre la superficie inferior del sustrato 210 y, por lo tanto, al menos alguno de la parte de entrada de flujo 230, el canal de fluido 240 y la parte de salida de flujo 250 formados en el sustrato 210 en el paso S510 se puede aislar del exterior. El paso S520 se puede realizar mediante diversos métodos de unión aplicables en la técnica, tales como unión térmica, unión ultrasónica, unión ultravioleta, unión con disolvente, unión con cinta y similares.
Las formas y estructuras del chip microfluídico mostradas en las FIGS. 6 y 7 son solamente a modo de ejemplo, y se pueden usar chips microfluídicos de diversas formas y estructuras según las realizaciones a las que se aplica la presente invención.
Como se ha descrito anteriormente, las realizaciones óptimas se han descrito en los dibujos y la especificación. Aunque los términos específicos se han usado en la presente memoria, se han usado meramente con el propósito de describir la presente descripción, y no se han usado para limitar los significados de la misma y el alcance de la presente descripción expuestos en las reivindicaciones. Por lo tanto, se entenderá por los que tengan conocimientos habituales en la técnica que se pueden hacer diversas modificaciones y otras realizaciones equivalentes.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Un chip microfluídico que comprende:
un sustrato (210) que incluye una parte de entrada de flujo (230) a través de la cual fluye hacia dentro un fluido, un canal de fluido (240) a través del cual se mueve el fluido y una parte de salida de flujo (250) a través de la cual fluye hacia fuera el fluido; en donde
la parte de entrada de flujo (230) y la parte de salida de flujo (250) están implementadas para penetrar una superficie del sustrato (210),
el canal de fluido (240) incluye un canal de fluido superior (246) formado en una superficie superior del sustrato (210); un canal de fluido inferior (242) formado en una superficie inferior del sustrato (210); y un orificio de paso (244) que conecta el canal de fluido superior (246) y el canal de fluido inferior (242), el canal de fluido superior (246) y el canal de fluido inferior (242) implementados como depresiones en la superficie respectiva del sustrato (210), y
una primera película (222) unida a la superficie superior del sustrato (210) para proteger el canal de fluido superior (246) y una segunda película (224) unida a la superficie inferior del sustrato (210) para proteger el canal de fluido inferior (242),
y
en donde el canal de fluido (240) incluye una parte de eliminación de burbujas configurada de un material transmisor de luz, formada para ser sobresaliente de la parte superior del sustrato (210) hacia el interior del canal de fluido (240) para evitar que las burbujas contenidas en el fluido se coloquen en un área predeterminada en el canal de fluido (240) debajo de la parte de eliminación de burbujas.
2. El chip microfluídico según la reivindicación 1, en donde el canal de fluido (240) incluye al menos uno de un canal de ramificación y un canal combinado implementados por al menos uno del canal de fluido superior (246) y el canal de fluido inferior (242) del canal de fluido (240).
3. El chip microfluídico según la reivindicación 1, en donde la parte de eliminación de burbujas está formada por una protuberancia en forma de cilindro que tiene una circunferencia biselada.
4. El chip microfluídico según la reivindicación 1, en donde la parte de eliminación de burbujas incluye una parte de recogida de burbujas formada para estar deprimida de al menos un área de una superficie de extremo inferior de la parte de eliminación de burbujas.
5. Un dispositivo de análisis que comprende:
el chip microfluídico según la reivindicación 1; y
un módulo de detección de luz implementado para detectar una señal óptica emitida desde un área de medición de luz del chip microfluídico radiando luz sobre el chip microfluídico para medir un producto de reacción en el chip microfluídico.
6. Un método de fabricación de un chip microfluídico, el método que comprende los pasos de:
formar un sustrato (210) que incluye una parte de entrada de flujo (230) a través de la cual fluye hacia dentro un fluido, un canal de fluido (240) a través del cual se mueve el fluido y una parte de salida de flujo (250) a través de la cual fluye hacia fuera el fluido, en donde el canal de fluido (240) incluye un canal de fluido superior (246) formado en una superficie superior del sustrato (210); un canal de fluido inferior (242) formado en una superficie inferior del sustrato (210); y un orificio de paso (244) que conecta el canal de fluido superior (246) y el canal de fluido inferior (242); y
unir una primera película (222) a la superficie superior del sustrato (210) para proteger el canal de fluido superior y unir una segunda película (224) a la superficie inferior del sustrato (210) para proteger el canal de fluido inferior (242), en donde
el paso de formar un sustrato (210) se realiza implementando el canal de fluido (240) grabando al menos una parte de la superficie superior y la superficie inferior del sustrato (210) desde la superficie del sustrato (210) e implementando la parte de entrada de flujo (230) y la parte de salida de flujo (250) para penetrar la superficie del sustrato (210),
y
en donde el canal de fluido (240) incluye una parte de eliminación de burbujas configurada de un material transmisor de luz, formada para ser sobresaliente de la parte superior del sustrato (210) hacia el interior del canal de fluido (240) para evitar que las burbujas contenidas en el fluido se coloquen en un área predeterminada en el canal de fluido (240) debajo de la parte de eliminación de burbujas.
7. El método según la reivindicación 6, en donde la parte de eliminación de burbujas está formada por una protuberancia en forma de cilindro que tiene una circunferencia biselada.
8. El método según la reivindicación 6, en donde la parte de eliminación de burbujas incluye una parte de recogida de burbujas formada para estar deprimida de menos un área de una superficie de extremo inferior de la parte de eliminación de burbujas.
9. El método según la reivindicación 6, en donde el canal de fluido (240) incluye al menos uno de un canal de ramificación y un canal combinado implementados por al menos uno del canal de fluido superior (246) y del canal de fluido inferior (242) del canal de fluido.
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