ES2943809A1 - MICROFLUIDIC PROCEDURE AND DEVICE FOR PRE-LOADING AND CONTROLLED RELEASE OF ONE OR MORE FLUIDS SAMPLES (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO MICROFLUÍDICO DE PRECARGA Y LIBERACIÓN MICROFLUIDIC PRELOAD AND RELEASE PROCEDURE AND DEVICE
CONTROLADA DE UNA O MÁS MUESTRAS DE FLUIDOSCONTROLLED OF ONE OR MORE FLUIDS SAMPLES
OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION
La presente invención se puede incluir dentro del campo técnico de dispositivos microfluídicos para aplicaciones biomédicas o bioquímicas. De manera más concreta, el objeto de la invención se refiere a un dispositivo microfluídico de precarga y liberación controlada de una o más muestras de fluidos mediante la aplicación de una fuerza externa por medio de un émbolo, donde dicho dispositivo microfluídico, por su configuración, permite el retroceso del fluido a la cámara de precarga, evitando, además, la intervención del técnico de laboratorio, sin afectar negativamente a la muestra térmicamente o en el caso de roturas de membranas o micro válvulas.The present invention can be included within the technical field of microfluidic devices for biomedical or biochemical applications. More specifically, the object of the invention refers to a microfluidic device for preloading and controlled release of one or more fluid samples by applying an external force by means of a plunger, where said microfluidic device, due to its configuration, It allows the fluid to flow back into the preload chamber, also avoiding the intervention of the laboratory technician, without negatively affecting the sample thermally or in the case of membrane or micro valve ruptures.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION
Algunos dispositivos de manipulación automática de pequeños volúmenes de fluidos son conocidos en el estado de la técnica. Más concretamente, son conocidos algunos desarrollos de dispositivos que han ido mejorando la funcionalidad respecto a sistemas de medidas tradicionales. Dichos dispositivos son de especial utilidad en aplicaciones biológicas o químicas.Some devices for the automatic handling of small volumes of fluids are known in the state of the art. More specifically, some device developments are known that have been improving functionality with respect to traditional measurement systems. Said devices are especially useful in biological or chemical applications.
Es importante resaltar que se pueden integrar en un dispositivo operaciones de laboratorio diferentes, tales como calentamientos, reacciones químicas, mediciones, por lo que el equipamiento necesario se reduce a un pequeño laboratorio con las dimensiones de una tarjeta crédito, o incluso menor. En este tipo de dispositivos, es esencial reducir la intervención del técnico de laboratorio al mínimo y que la muestra no se vea afectada térmicamente o por la rotura de micro válvulas.It is important to highlight that different laboratory operations can be integrated into one device, such as heating, chemical reactions, measurements, so the necessary equipment is reduced to a small laboratory with the dimensions of a credit card, or even smaller. In this type of device, it is essential to reduce the intervention of the laboratory technician to a minimum and that the sample is not affected thermally or by the rupture of micro valves.
Por ejemplo, el documento: “et al. On-chip liquid storage and dispensing for lab-on-a-chip applications. Journal of micromechanics and microengineering, 2008, vol. 18’, describe un dispositivo que precarga un líquido uniendo tres capas previamente fabricadas y lo libera térmicamente, lo que puede afectar negativamente a las muestras.For example, the document: “et al. On-chip liquid storage and dispensing for lab-on-a-chip applications. Journal of micromechanics and microengineering, 2008, vol. 18', describes a device that pre-charges a liquid by joining three previously fabricated layers and thermally releases it, which can adversely affect samples.
Siguiendo con manejo térmico de muestras encapsuladas, la publicación: “et al. From CAD to microfluidic chip within one day: rapid prototyping of lab-on-chip cartridges using generic polymer parts. Journal of Micromechanics and Microengineering, 2020, vol. 30, no 11”, describe un prototipo que comprende una serie de cartuchos con líquidos encapsulados en tapones.Continuing with the thermal management of encapsulated samples, the publication: “et al. From CAD to microfluidic chip within one day: rapid prototyping of lab-on-chip cartridges using generic polymer parts. Journal of Micromechanics and Microengineering, 2020, vol. 30, no 11”, describes a prototype that comprises a series of cartridges with liquids encapsulated in stoppers.
Otra técnica conocida consiste en usar bolsas o compartimentos con reactivos dentro o sobre la estructura de micro canales, llevando a cabo la precarga de muestras como paso intermedio en la fabricación. Por ejemplo, la solicitud de patente de Estados Unidos de América No.11/338,422 realiza la precarga de líquidos en ampollas compuestas, en cualquier caso, por una cúpula y una base sellada. En este caso, el líquido se libera pichando dicha ampolla o bien destruyéndola mediante presión.Another known technique consists of using bags or compartments with reagents inside or on the structure of micro channels, carrying out sample preloading as an intermediate step in manufacturing. For example, United States of America patent application No. 11/338,422 carries out the pre-filling of liquids in ampoules composed, in any case, of a dome and a sealed base. In this case, the liquid is released by puncturing said blister or destroying it by pressure.
Otros dispositivos conocidos realizan la liberación de los líquidos mediante la destrucción de la lámina inferior por medio de un láser, lo que puede provocar la contaminación de la muestra. Además, este tipo de dispositivos requieren fuerzas centrífugas para la liberación, por lo que no es compatible con el movimiento hacia atrás de los líquidos.Other known devices perform the release of liquids by destroying the bottom sheet by means of a laser, which can cause contamination of the sample. In addition, this type of device requires centrifugal forces for release, so it is not compatible with the backward movement of liquids.
La solicitud de patente de Estados Unidos con número de publicación 16/085,317, describe un dispositivo de carga de aire a presión que permite la precarga de líquidos. En este caso, la liberación del líquido se realiza mediante la liberación de aire a presión previamente cargado y la activación electrónica de una microválvula, pudiendo provocar la contaminación de la muestra.United States patent application with publication number 16/085,317, describes a pressurized air charging device that allows the precharging of liquids. In this case, the release of the liquid is carried out by releasing previously charged pressurized air and the electronic activation of a microvalve, which can cause contamination of the sample.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION
En un primer aspecto de la presente invención se describe un dispositivo microfluídico de precarga y liberación controlada de una o más muestras de fluidos, que resuelve alguno de los problemas mencionados en los dispositivos del estado de la técnica.In a first aspect of the present invention, a microfluidic device for preloading and controlled release of one or more fluid samples is described, which solves some of the problems mentioned in the devices of the state of the art.
Más concretamente, el dispositivo microfluídico está adaptado para estar en comunicación fluida con una plataforma fluídica, y comprende: More specifically, the microfluidic device is adapted to be in fluid communication with a fluidic platform, and comprises:
- una estructura destinada a almacenar y canalizar una o más muestras de fluidos, donde dicha estructura a su vez comprende:- a structure intended to store and channel one or more fluid samples, where said structure in turn comprises:
- al menos una cámara de precarga provista de al menos un orificio de purga y llenado, un orificio de liberación y una cavidad dispuesta en una porción lateral, superior o inferior de dicha cámara de precarga,- at least one preload chamber provided with at least one venting and filling hole, a release hole and a cavity arranged in a lateral, upper or lower portion of said preload chamber,
- un circuito microfluídico conectado a la cámara de precarga a través del orificio de liberación,- a microfluidic circuit connected to the preload chamber through the release port,
- un embolo insertado en la cavidad,- a plunger inserted in the cavity,
- una o más láminas dispuestas de forma hermética sobre u ocluidas en el orificio de purga y llenado,- one or more sheets hermetically arranged over or occluded in the vent and fill hole,
- una membrana dispuesta contigua al orificio de liberación, manteniendo la cámara de precarga hermética en un estado de reposo, y dimensionada para permitir el paso del fluido desde la cámara de precarga hasta el circuito microfluídico al desplazar el émbolo longitudinalmente sobre la cavidad.- a membrane arranged adjacent to the release orifice, keeping the preload chamber hermetic in a state of rest, and dimensioned to allow the passage of the fluid from the preload chamber to the microfluidic circuit when displacing the plunger longitudinally over the cavity.
En una realización preferente, la membrana está unida por un extremo proximal a una porción de la estructura que es contigua al orificio de liberación, dimensionada de tal forma que mantiene una posición en un ángulo recto, manteniendo la cámara de precarga hermética (aguantando la presión en reposo del fluido), y, al desplazar el émbolo, habilitar que la presión del fluido desplace la porción distal de la membrana, permitiendo así el paso del fluido hacia el circuito microfluídico.In a preferred embodiment, the membrane is attached at a proximal end to a portion of the frame that is contiguous with the release port, sized such that it maintains a position at a right angle, keeping the preload chamber airtight (withstanding pressure at rest of the fluid), and, by displacing the plunger, enabling the pressure of the fluid to displace the distal portion of the membrane, thus allowing the passage of the fluid towards the microfluidic circuit.
Alternativamente, la membrana puede estar ocluida en un canal del circuito microfluídico, contiguo al orificio de liberación, presentando dicha membrana una sección igual o superior a la del canal donde está ocluida, dimensionada de tal manera que la presión ejercida del fluido sobre la membrana al desplazar el émbolo desforma dicha membrana, permitiendo así el paso del fluido hacia el circuito microfluídico.Alternatively, the membrane can be occluded in a channel of the microfluidic circuit, adjacent to the release orifice, said membrane presenting a section equal to or greater than that of the channel where it is occluded, dimensioned in such a way that the pressure exerted by the fluid on the membrane when moving the plunger deforms said membrane, thus allowing the passage of the fluid towards the microfluidic circuit.
La membrana puede estar dimensionada para soportar la presión de retorno de la muestra de fluido sin permitir el retorno de dicho fluido, actuando así, como una válvula antirretorno.The membrane may be dimensioned to withstand the return pressure of the fluid sample without allowing the return of said fluid, thus acting as a non-return valve.
Alternativamente, la membrana puede estar dimensionada para no soportar la presión de retorno del fluido permitiendo un paso de fluido bidireccional una vez éste ha penetrado en el circuito microfluídico. Alternatively, the membrane can be dimensioned so as not to withstand the return pressure of the fluid, allowing a bidirectional flow of fluid once it has entered the microfluidic circuit.
Como consecuencia, en función de las necesidades de la aplicación, el dispositivo puede o no permitir el retorno del fluido una vez ha pasado al circuito microfluídico.Consequently, depending on the needs of the application, the device may or may not allow the return of the fluid once it has passed through the microfluidic circuit.
En otra realización preferente, el dispositivo microfluídico comprende dos o más cámaras de precarga conectadas entre sí por el circuito microfluídico.In another preferred embodiment, the microfluidic device comprises two or more preload chambers connected to each other by the microfluidic circuit.
Cada cámara de precarga comprende al menos un orificio de purga y llenado, un orificio de liberación, una cavidad en la cual se inserta un émbolo, y un orificio de liberación que está conectado a su vez con el circuito microfluídico.Each preload chamber comprises at least one bleed and fill port, a release port, a cavity into which a plunger is inserted, and a release port that is in turn connected to the microfluidic circuit.
Cada una de las cámaras de precarga puede estar dotada de una membrana dimensionada para permitir el paso del fluido desde la cámara de precarga hasta el circuito microfluídico al desplazar el émbolo longitudinalmente sobre la cavidad.Each of the preload chambers can be provided with a membrane sized to allow the passage of fluid from the preload chamber to the microfluidic circuit by moving the plunger longitudinally over the cavity.
Alternativamente, al menos una de las cámaras de precarga puede carecer de la membrana en el orificio de liberación, para mantener la comunicación fluida totalmente libre con el circuito microfluídico.Alternatively, at least one of the preload chambers may lack the membrane at the release port, to maintain totally free fluid communication with the microfluidic circuit.
En la realización preferente con dos o más cámaras de precarga, por ejemplo, en un dispositivo microfluídico provisto de tres cámaras de precarga, al menos dos émbolos pueden estar unidos entre sí para permitir un desplazamiento longitudinal solidario a través de las cavidades.In the preferred embodiment with two or more preload chambers, for example, in a microfluidic device provided with three preload chambers, at least two plungers can be linked together to allow longitudinal displacement through the cavities.
Adicionalmente, cada cámara de precarga puede estar dotada de dos o más orificios de purga y llenado intercambiables entre sí para evacuar el aire interno o alternativamente para realizar el llenado de fluido. Cada cámara de precarga puede estar provista de manera independiente con uno, dos o tres orificios en función de la aplicación.Additionally, each preload chamber can be provided with two or more interchangeable bleed and fill orifices to evacuate internal air or alternatively to fill fluid. Each preload chamber can be independently provided with one, two or three holes depending on the application.
Las muestras de fluidos pueden ser uno o más líquidos o uno o más gases.Fluid samples can be one or more liquids or one or more gases.
En un segundo aspecto de la invención es descrito un procedimiento de fabricación del dispositivo microfluídico en una cualquiera de las realizaciones arriba mencionadas, utilizando para ello una lámina de un material termoplástico, donde el procedimiento comprende las siguientes etapas: In a second aspect of the invention, a manufacturing process for the microfluidic device is described in any of the aforementioned embodiments, using a sheet of thermoplastic material, where the process comprises the following stages:
a. ) mecanizar en el interior de la lámina un circuito microfluídico,to. ) mechanize a microfluidic circuit inside the sheet,
b. ) taladrar al menos una abertura pasante hasta penetrar en el circuito microfluídico mecanizado en la etapa a.),b. ) drill at least one through opening until penetrating the microfluidic circuit mechanized in step a.),
c. ) taladrar una abertura no pasante perpendicular a la abertura pasante de la etapa b.), quedando así definida la cavidad, el orificio de purga y llenado y el orificio de liberación.c. ) drill a non-through opening perpendicular to the through opening of stage b.), thus defining the cavity, the venting and filling orifice and the release orifice.
d. ) insertar un émbolo en la cavidad, que delimita la cámara de precarga, e. ) colocar la membrana descrita en el primer aspecto de la invención, contigua al orificio de liberación,d. ) insert a plunger into the cavity, which delimits the preload chamber, e. ) placing the membrane described in the first aspect of the invention, adjacent to the release orifice,
g. ) sellar el circuito microfluídico con una lámina de sellado,g. ) seal the microfluidic circuit with a sealing foil,
h. ) sellar con al menos una lámina el agujero de purga y llenado.h. ) seal the bleed and fill hole with at least one foil.
El procedimiento puede comprender, además, llenar la cámara de precarga antes de la etapa h.).The method can also comprise filling the preload chamber before step h.).
Además, se puede introducir la membrana en el canal del circuito microfluídico, donde dicha membrana está configurada para deformarse debido a la presión del fluido al insertar en émbolo en la cámara de precarga.In addition, the membrane can be inserted into the channel of the microfluidic circuit, where said membrane is configured to deform due to the pressure of the fluid when inserting the plunger into the preload chamber.
Alternativamente, el procedimiento comprende una etapa de unir una porción proximal de la membrana en una porción interna de la estructura contigua al canal de liberación, de manera que una porción distal de la membrana se desplaza por la presión del fluido al insertar el émbolo en la cámara de precarga.Alternatively, the method comprises a step of attaching a proximal portion of the membrane to an internal portion of the frame adjacent the release channel such that a distal portion of the membrane is displaced by fluid pressure upon insertion of the plunger into the delivery channel. preload chamber.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of its practical embodiment, a set of drawings is attached as an integral part of said description. where, with an illustrative and non-limiting nature, the following has been represented:
Figura 1a.- Muestra una sección transversal de una primera realización preferente del dispositivo microfluídico antes de la liberación de la muestra del fluido. Figure 1a.- Shows a cross section of a first preferred embodiment of the microfluidic device before the fluid sample is released.
Figura 1b.- Muestra una sección transversal de una primera realización preferente del dispositivo microfluídico posterior a la liberación de la muestra del fluido por el accionamiento del émbolo.Figure 1b.- Shows a cross section of a first preferred embodiment of the microfluidic device after the fluid sample is released by actuating the plunger.
Figura 2a.- Muestra una segunda realización del dispositivo microfluídico dotado de dos cámaras de precarga en estado de reposo antes del accionamiento del émbolo y la liberación de la muestra de fluido.Figure 2a.- Shows a second embodiment of the microfluidic device equipped with two preload chambers in a state of rest before the plunger is activated and the fluid sample is released.
Figura 2b.- Muestra la realización preferente de la figura 2a una vez el fluido ha sido liberado y accede al circuito microfluídico.Figure 2b.- Shows the preferred embodiment of figure 2a once the fluid has been released and accesses the microfluidic circuit.
Figura 2c.- Muestra la realización preferente de las figuras 2a y 2b, donde se ilustra que la muestra de fluido puede recorrer el circuito microfluídico desde la primera cámara de precarga hasta la segunda cámara de precarga.Figure 2c.- Shows the preferred embodiment of figures 2a and 2b, where it is illustrated that the fluid sample can travel through the microfluidic circuit from the first preload chamber to the second preload chamber.
Figura 3.- Muestra una tercera realización preferente de la invención donde se ilustra que el dispositivo está provisto de tres cámaras de precarga, y dos émbolos están unidos entre sí para permitir un movimiento longitudinal solidario a lo largo de las cavidades.Figure 3.- Shows a third preferred embodiment of the invention where it is illustrated that the device is provided with three pre-loading chambers, and two pistons are joined together to allow joint longitudinal movement along the cavities.
Figura 4a.-. Muestra una cuarta realización preferente de la invención que ilustra que el dispositivo en reposo con la cavidad dispuesta en una porción superior, y como consecuencia el émbolo insertado verticalmente en la misma.Figure 4a.-. It shows a fourth preferred embodiment of the invention illustrating that the device at rest with the cavity arranged in an upper portion, and consequently the plunger inserted vertically therein.
Figura 4b.- Muestra la realización preferente de la figura 4a, una vez se ha liberado la muestra del fluido hasta el circuito microfluídico.Figure 4b.- Shows the preferred embodiment of figure 4a, once the fluid sample has been released into the microfluidic circuit.
Figura 5a.- Muestra una quinta realización preferente de la invención donde el dispositivo microfluídico se encuentra en reposo y la cavidad está dispuesta en una porción inferior y el émbolo está insertado verticalmente en la misma.Figure 5a.- Shows a fifth preferred embodiment of the invention where the microfluidic device is at rest and the cavity is arranged in a lower portion and the plunger is inserted vertically therein.
Figura 5b.- Muestra la realización preferente de la figura 5a, una vez se ha liberado la muestra del fluido hasta el circuito microfluídico. Figure 5b.- Shows the preferred embodiment of figure 5a, once the fluid sample has been released into the microfluidic circuit.
Figura 6a.- Muestra una sexta realización preferente de la invención, donde la membrana está ocluida en un canal del circuito microfluídico y la cámara de precarga se encuentra en un estado de reposo.Figure 6a.- Shows a sixth preferred embodiment of the invention, where the membrane is occluded in a channel of the microfluidic circuit and the preload chamber is in a state of rest.
Figura 6b.- Muestra la realización preferente de la figura 6a, una vez se ha liberado la muestra del fluido hasta el circuito microfluídico.Figure 6b.- Shows the preferred embodiment of figure 6a, once the fluid sample has been released into the microfluidic circuit.
Figura 7.- Muestra una séptima realización preferente del dispositivo microfluídico dotado de dos orificios de liberación sellados de forma hermética por medio de la membrana.Figure 7.- Shows a seventh preferred embodiment of the microfluidic device provided with two release orifices hermetically sealed by means of the membrane.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
La figura 1 muestra una sección transversal de una primera realización preferente del dispositivo microfluídico de precarga y liberación controlada de una o más muestras de fluidos (12), antes de la liberación de dicho fluido (12).Figure 1 shows a cross section of a first preferred embodiment of the microfluidic device for preloading and controlled release of one or more fluid samples (12), before releasing said fluid (12).
Más en particular, tal y como se muestra en la figura 1, el objeto de la invención se refiere a un dispositivo microfluídico del tipo adaptado para estar en comunicación fluida con una plataforma fluídica, que comprende una estructura (1) que comprende a su vez una cámara de precarga (7), al menos un orificio de purga y llenado (2,3), un orificio de liberación (4) y una cavidad (11) por donde se inserta un émbolo (5) adaptado para desplazarse longitudinalmente a largo de dicha cavidad (11).More particularly, as shown in figure 1, the object of the invention refers to a microfluidic device of the type adapted to be in fluid communication with a fluidic platform, which comprises a structure (1) which in turn comprises a preload chamber (7), at least one venting and filling hole (2,3), a release hole (4) and a cavity (11) through which a plunger (5) adapted to move longitudinally over a long period of time is inserted. of said cavity (11).
Tal y como se muestra en la figura 1a, la estructura (1) comprende, además, un circuito microfluídico (6) interno conectado a la cámara de precarga (7) a través del orificio de liberación (4).As shown in figure 1a, the structure (1) also comprises an internal microfluidic circuit (6) connected to the preload chamber (7) through the release hole (4).
Los orificios de purga y llenado (2,3) están sellados de forma hermética por medio de una lámina (10) que puede estar dispuesta encima u ocluida dentro de los orificios (2,3).The venting and filling holes (2,3) are hermetically sealed by means of a foil (10) which can be arranged above or occluded within the holes (2,3).
Adicionalmente, el dispositivo microfluídico comprende una membrana (8) dispuesta contigua al orificio de liberación (4), manteniendo la cámara de precarga (7) hermética en un estado de reposo que se muestra en la figura 1a. Additionally, the microfluidic device comprises a membrane (8) arranged adjacent to the release port (4), keeping the preload chamber (7) airtight in a resting state that is shown in Figure 1a.
Tal y como se muestra en la figura 1b, al desplazar el émbolo (5) longitudinalmente sobre la cavidad (11), la membrana permite el paso del fluido (12) desde la cámara de precarga (7) hasta el circuito microfluídico (6).As shown in figure 1b, by moving the plunger (5) longitudinally over the cavity (11), the membrane allows the passage of the fluid (12) from the preload chamber (7) to the microfluidic circuit (6). .
En la realización preferente descrita por las figuras 1a y 1b, la membrana (8) está unida por un extremo proximal a una porción interna de la estructura (1) contigua al orificio de liberación (4), y está dimensionada de tal manera que, al desplazar el émbolo (5), la presión del fluido (12) desplaza la porción distal de la membrana (8), permitiendo así el paso del fluido (12) hacia el circuito microfluídico (6).In the preferred embodiment described by figures 1a and 1b, the membrane (8) is attached by a proximal end to an internal portion of the structure (1) adjacent to the release hole (4), and is dimensioned in such a way that, By moving the plunger (5), the pressure of the fluid (12) moves the distal portion of the membrane (8), thus allowing the passage of the fluid (12) towards the microfluidic circuit (6).
La figura 2a, muestra una segunda realización del dispositivo microfluídico en este caso dotado de dos cámaras de precarga (7,7'), con la muestra de fluido almacenada en la cámara de precarga (7), en estado de reposo antes del accionamiento del émbolo (5).Figure 2a shows a second embodiment of the microfluidic device, in this case equipped with two preload chambers (7, 7'), with the fluid sample stored in the preload chamber (7), in a state of rest before the actuation of the plunger (5).
La figura 2b, ilustra la dinámica una vez el fluido (12) ha sido liberado, ha pasado la membrana (8), y accede al circuito microfluídico (6).Figure 2b illustrates the dynamics once the fluid (12) has been released, has passed the membrane (8), and accesses the microfluidic circuit (6).
La figura 2c ilustra que la muestra de fluido (12) puede recorrer el circuito microfluídico (6) internamente desde la primera cámara de precarga (7) hasta la segunda cámara de precarga (7').Figure 2c illustrates that the fluid sample (12) can go through the microfluidic circuit (6) internally from the first preload chamber (7) to the second preload chamber (7').
Además, la realización de las figuras 2a-2c muestran que una cámara de precarga comprende dos orificios de liberación y purga (2,3), y la segunda cámara de precarga (7') no presenta membrana (8) ni orificio alguno ya que, en este ejemplo de realización, no está dimensionada para la precarga.In addition, the embodiment of figures 2a-2c show that a preload chamber comprises two release and purge holes (2,3), and the second preload chamber (7') does not present a membrane (8) or any hole since it , in this exemplary embodiment, is not dimensioned for the preload.
La figura 3 muestra una tercera realización preferente de la invención, donde se ilustra que el dispositivo es del tipo multicámara, y está provisto de tres cámaras de precarga (7,7',7''), donde dos émbolos (5',5'') están unidos entre sí para permitir un movimiento longitudinal solidario a lo largo de las cavidades (11', 11'').Figure 3 shows a third preferred embodiment of the invention, where it is illustrated that the device is of the multi-chamber type, and is provided with three preload chambers (7,7',7''), where two plungers (5',5 '') are joined to each other to allow a joint longitudinal movement along the cavities (11', 11'').
En una realización preferente, dos de las cámaras (7,7',7'') pueden presentar una membrana (8), o, alternativamente, sólo disponer de una cámara de precarga (7) con una membrana (8) que la mantiene hermética en estado de reposo. In a preferred embodiment, two of the chambers (7,7',7'') can have a membrane (8), or, alternatively, only have a preload chamber (7) with a membrane (8) that maintains it. airtight when idle.
Tal y como se muestra en la figura 3, dos o más cámaras (7,7’,7’’) pueden estar provista de tres orificios de purga y llenado (2,3,13), y otras, disponer de dos orificios de purga y llenado (2,3,13), o incluso, de ninguno.As shown in figure 3, two or more chambers (7,7',7'') can be provided with three venting and filling holes (2,3,13), and others, have two filling holes. purge and fill (2,3,13), or even none.
La figura 4a, muestra una cuarta realización preferente de la invención que ilustra el dispositivo en reposo con la cavidad (11) dispuesta en una porción superior de la estructura (1), y, como consecuencia, el émbolo (5) insertado verticalmente en la misma.Figure 4a shows a fourth preferred embodiment of the invention that illustrates the device at rest with the cavity (11) arranged in an upper portion of the structure (1), and, as a consequence, the plunger (5) inserted vertically in the same.
La figura 4b ilustra la realización de la figura 4a, una vez se ha liberado la muestra del fluido (12) hasta el circuito microfluídico (6) por el accionamiento del émbolo (5).Figure 4b illustrates the embodiment of figure 4a, once the fluid sample (12) has been released to the microfluidic circuit (6) by actuation of the plunger (5).
Las figuras 5a y 5b, ilustran una realización del dispositivo microfluídico en reposo y posterior a la liberación del fluido (12), respectivamente, donde la cavidad (11) está dispuesta en una porción inferior de la cámara de precarga (7) y el émbolo (5) está insertado verticalmente en la misma.Figures 5a and 5b illustrate an embodiment of the microfluidic device at rest and after fluid release (12), respectively, where the cavity (11) is arranged in a lower portion of the preload chamber (7) and the plunger (5) is vertically inserted therein.
Las figuras 6a y 6b, ilustran una realización del dispositivo microfluídico en reposo y tras la liberación del fluido (12), respectivamente, donde la membrana (8) está ocluida en un canal del circuito microfluídico (6) y dimensionada de tal manera que, la presión ejercida del fluido (12) sobre la membrana (8) al desplazar el émbolo (5), desforma dicha membrana (12), permitiendo así el paso del fluido (12) hacia el circuito microfluídico (6).Figures 6a and 6b illustrate an embodiment of the microfluidic device at rest and after the release of the fluid (12), respectively, where the membrane (8) is occluded in a channel of the microfluidic circuit (6) and dimensioned in such a way that, the pressure exerted by the fluid (12) on the membrane (8) when displacing the plunger (5), deforms said membrane (12), thus allowing the passage of the fluid (12) towards the microfluidic circuit (6).
La figura 7, muestra una realización alternativa del dispositivo microfluídico dotado de dos orificios de liberación (4,4’) que están sellados de forma hermética por medio de la membrana (8).Figure 7 shows an alternative embodiment of the microfluidic device equipped with two release holes (4, 4') that are hermetically sealed by means of the membrane (8).
En cualquiera de las realizaciones arriba expuestas, la membrana (8) puede estar dimensionada para soportar la presión de retorno del fluido (12) no permitiendo el retorno de dicho fluido (12), actuando así, como una válvula antirretorno.In any of the aforementioned embodiments, the membrane (8) can be sized to withstand the return pressure of the fluid (12) not allowing the return of said fluid (12), thus acting as a non-return valve.
Alternativamente la membrana (8) está dimensionada para no soportar la presión de retorno del fluido (12) permitiendo un paso de fluido bidireccional una vez éste ha penetrado en el circuito microfluídico (6). Alternatively, the membrane (8) is dimensioned so as not to withstand the return pressure of the fluid (12) allowing a bidirectional flow of fluid once it has penetrated the microfluidic circuit (6).
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