ES2943809B2 - PROCEDURE AND MICROFLUIDIC DEVICE FOR PRELOADING AND CONTROLLED RELEASE OF ONE OR MORE FLUID SAMPLES - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO MICROFLUÍDICO DE PRECARGA Y LIBERACIÓN PRELOADING AND RELEASE MICROFLUIDIC DEVICE AND PROCEDURE
CONTROLADA DE UNA O MÅS MUESTRAS DE FLUIDOSCONTROLLED ONE OR MORE SAMPLES OF FLUIDS
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 return to 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 automatic handling of small volumes of fluids are known in the state of the art. More specifically, some device developments are known that have improved functionality with respect to traditional measurement systems. These 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, such as heating, chemical reactions, measurements, can be integrated into a device, 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 breakage 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 preloads a liquid by joining three previously manufactured layers and releases it thermally, which can negatively affect the 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 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 caps.
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 in or on the microchannel structure, carrying out sample preloading as an intermediate step in manufacturing. For example, United States patent application No. 11/338,422 performs the prefilling 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 ampoule 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 release the liquids by destroying the bottom sheet using a laser, which can cause contamination of the sample. Additionally, these types of devices require centrifugal forces for release, so they do not support 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 publication number 16/085,317 describes a pressurized air loading device that allows preloading 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 may 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 samples of fluids, 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 purge 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 orifice,
- un embolo insertado en la cavidad,- a plunger inserted into 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 on or occluded in the purge and filling orifice,
- 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, maintaining the hermetic preload chamber in a state of rest, and sized to allow the passage of fluid from the preload chamber to the microfluidic circuit by moving 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 structure that is contiguous to the release orifice, sized in such a way that it maintains a position at a right angle, keeping the preload chamber airtight (withstanding the pressure at rest of the fluid), and, by moving the plunger, enable 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 may be occluded in a channel of the microfluidic circuit, adjacent to the release orifice, said membrane having a section equal to or greater than that of the channel where it is occluded, sized in such a way that the pressure exerted by the fluid on the membrane when Moving the plunger deforms said membrane, thus allowing the fluid to pass into 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 can be sized 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 sized so as not to withstand the return pressure of the fluid, allowing a bidirectional passage of fluid once it has penetrated 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.As a consequence, depending on the needs of the application, the device may or may not allow the return of the fluid once it has passed into 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 preloading 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 purge and fill port, a release port, a cavity into which a plunger is inserted, and a release port which 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 preloading chambers can be provided with a membrane sized to allow the passage of fluid from the preloading 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 completely 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 preloading chambers, for example, in a microfluidic device provided with three preloading chambers, at least two plungers can be joined together to allow integral longitudinal movement 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 purging and filling orifices interchangeable with each other 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 of the microfluidic device is described in any one of the above-mentioned embodiments, using for this purpose a sheet of thermoplastic material, where the procedure comprises the following steps:
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 entering the microfluidic circuit machined 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 step b.), thus defining the cavity, the purge and filling hole and the release hole.
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 film,
h. ) sellar con al menos una lámina el agujero de purga y llenado.h. ) seal the drain and filling hole with at least one sheet.
El procedimiento puede comprender, además, llenar la cámara de precarga antes de la etapa h.).The method may further comprise filling the precharging 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.Furthermore, the membrane can be introduced into the channel of the microfluidic circuit, where said membrane is configured to deform due to the pressure of the fluid when the plunger is inserted into the preloading 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 structure adjacent to the release channel, such that a distal portion of the membrane is displaced by the pressure of the fluid upon inserting the plunger into the 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, in accordance with a preferred example of its practical implementation, a set of drawings is attached as an integral part of said description. where, for illustrative and non-limiting purposes, 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 release of the fluid sample.
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 release of the fluid sample by the actuation of 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 resting state before actuating the plunger and releasing the fluid sample.
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 enters 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 preload chambers, and two pistons are joined together to allow integral 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 that illustrates that the device is 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 to 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 to 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 preloading chamber is in a resting state.
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 to 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 the release of 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 purge and filling hole (2,3), a release hole (4) and a cavity (11) through which a plunger (5) adapted to move longitudinally along the 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 preloading 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 purge and filling holes (2,3) are hermetically sealed by means of a sheet (10) that 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 orifice (4), keeping the preloading chamber (7) airtight in a resting state 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 sized in such a way that, By moving the plunger (5), the pressure of the fluid (12) displaces 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 pre-loading chambers (7,7'), with the fluid sample stored in the pre-loading chamber (7), in a state of rest before 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 enters 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 travel 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.Furthermore, 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 have a membrane (8) or any hole since , in this exemplary embodiment, is not dimensioned for 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 pistons (5',5 '') are joined together to allow integral 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 preloading chamber (7) with a membrane (8) that maintains it. hermetic in rest state.
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 purging and filling holes (2,3,13), and others may have two filling holes. purging and filling (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 into 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 actuating 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 the release of the fluid (12), respectively, where the cavity (11) is arranged in a lower portion of the preload chamber (7) and the plunger (5) is inserted vertically into it.
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 sized in such a way that, The pressure exerted by the fluid (12) on the membrane (8) when moving the piston (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 provided 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 embodiments set out above, 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 sized so as not to withstand the return pressure of the fluid (12), allowing a bidirectional passage of fluid once it has penetrated the microfluidic circuit (6).
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