HU227393B1 - Micro-fluidic channel with split-levels, procedure for establishing it and micro-fluidic system comprising said channel with split-levels - Google Patents

Micro-fluidic channel with split-levels, procedure for establishing it and micro-fluidic system comprising said channel with split-levels Download PDF

Info

Publication number
HU227393B1
HU227393B1 HU0700670A HUP0700670A HU227393B1 HU 227393 B1 HU227393 B1 HU 227393B1 HU 0700670 A HU0700670 A HU 0700670A HU P0700670 A HUP0700670 A HU P0700670A HU 227393 B1 HU227393 B1 HU 227393B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
channel
base plate
level
bridge
pillar
Prior art date
Application number
HU0700670A
Other languages
English (en)
Inventor
Hunor Dr Santha
Gabor Harsanyi
Norbert Geza Stuban
Original Assignee
Budapesti Mueszaki Es Gazdasagtudomanyi Egyetem
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Budapesti Mueszaki Es Gazdasagtudomanyi Egyetem filed Critical Budapesti Mueszaki Es Gazdasagtudomanyi Egyetem
Priority to HU0700670A priority Critical patent/HU227393B1/hu
Publication of HU0700670D0 publication Critical patent/HU0700670D0/hu
Priority to CN200880110688.1A priority patent/CN101821006A/zh
Priority to CA2702156A priority patent/CA2702156A1/en
Priority to PCT/HU2008/000117 priority patent/WO2009047573A1/en
Priority to EP08837001A priority patent/EP2205356B1/en
Priority to AU2008309317A priority patent/AU2008309317A1/en
Priority to JP2010528491A priority patent/JP2010540267A/ja
Priority to AT08837001T priority patent/ATE536935T1/de
Priority to US12/682,288 priority patent/US8367019B2/en
Publication of HUP0700670A2 publication Critical patent/HUP0700670A2/hu
Publication of HU227393B1 publication Critical patent/HU227393B1/hu

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502707—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the manufacture of the container or its components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/10—Integrating sample preparation and analysis in single entity, e.g. lab-on-a-chip concept
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/12—Specific details about manufacturing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/16—Reagents, handling or storing thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/12—Specific details about materials
    • B01L2300/123—Flexible; Elastomeric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0481—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure squeezing of channels or chambers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining
    • Y10T29/49888—Subsequently coating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Description

MIKROFLUIDIKAI SZÍNTELTOLÁSOS CSATORNA ÉS ELJÁRÁS A MEGVALÓSÍTÁSÁRA, VALAMINT E SZÍNTELTOLÁSOS CSATORNÁT TARTALMAZÓ MÍKROFLU1DIKAÍ RENDSZER
A találmány tárgya mlkrofluidlkai szinteltolásom csatorna, amely agy mlkrofluidlkai rendszert tartalmazó alaplemezben, annak egy első szintjén kialakított csatornát az alaplemez agy második szintjével köt össze ás esafomspiilérbol, valamint csatornahidból áll. A találmány továbbá eljárás e mikrofluidikai színteltolásos csatorna megvalósítására. Találmányunk ezen túlmenően eme színteltolásos csatornát tartalmazó mlkrofiuldikal rendszer, mely tartalmaz alaplemezt, abbén kialakított reagenstartályokat mintabetöitési ill. levegokiengedésí nyílásokat, az alaplemezben, annak egy első szintjén, annak felületi síkjánál kialakított összekötő csatornahálózatot, egy, az alaplemez belsejében kialakított, az első szintet egy második szinttel összekötő színteltolásos csatomá(ka)t az alaplemezt a felületi síkjában lezáró fedőlapot, ahol az alaplemezben kialakított elemek mennyisége, elhelyezése és azok egymással való összekötése mindenkor a kívánt feladatnak megfelelően van realizálva,
A mikrofluidikai eszközöket a biotechnológia, analitika és hl-tech klinikai kémia területén alkalmazzák. Egy mlkrofluidlkai rendszer lényegében valamilyen analitikai eljárást megvalósító szabványos analitikai' laboratóriumi berendezés vagy analitikai eljárás miniatünzációja, amely alkalmas arra, hogy segítségével bizonyos reagenseket, puffereket adagoljunk adott sorrendben miniatűr reakcióterekbe, és a változásokat érzékeljük, A mlkrofiuldikal rendszereket leggyakrabban a betegágy melletti orvosbiolőgiai gyorsteszteknél vagy komplexebb esetben az ú.n. micro Totál
Anaiysis System -éknél alkalmazzák. Egy mlkrofiuldikal rendszer általában valamilyen műanyag», üveg- vagy szilícium- hordozó alaplemezen létrehozott cső- és üregrendszer. A létrehozható rendszer komplexitásának határt szabna, ha a cső- és üregrendszert az alaplemez egy bizonyos síkjában lehetne csak kiépíteni. Például nagyobb bonyolultságú cső- ás üregrendszer kialakíthatósága, továbbá egyes csőszakaszok elzárhafóságára és nyithatóságára szolgáló szelepek kialakíthatósága érdekében szükség van a csatornák közti szintbeli eltolásra, azaz. az alaplemez belsejében kialakítandó áthidalásokra, vagyis színteltolásos csatornákra. Ezek kialakítása komoly technológiai problémát jelent, melyet leggyakrabban egymásra helyezett, ú.n. szendvics-szerkezetek kialakításával oldanak meg. Egy Ilyen megoldás ismerhető meg pl, az US2ÖG513Ö292 sz. szabadalmi bejelentés leírásából. Vannak továbbá olyan megoldások, amelyeknél a szendvics-szerkezetet litográfiái technikával SUDAPATENT s SMe-1CsS83-4.átdote.
kombinálják, Ε megoldásokra jellemző, hogy berendezésigényesek, a megvalósításuk pedig bonyolult és költséges. A szendvics-szerkezetek továbbá azt a veszélyt is magukban hordozzák, hogy a különböző hordozók találkozásánál a csatomafalak nem simák, és ezáltal turbulenciák vagy holtterek alakulhatnak ki, ami a vizsgálat ill, mérés pontatlanságához vezet.
Találmányunk célja olyan mikrofluidikal szinteltolásos csatorna és mikrofluidikal rendszer biztosítása, amelynek segítségével a kívánt cél elérhető speciális gyártóberendezés igénye nélkül, és a szinteltolásos csatorna az ismert megoldásokhoz képest egyszerűbben és olcsóbban kialakítható, vagyis olyan, hogy segítségével például a klinikai gyorstesztek költségkímélő módon végezhetők el, ugyanakkor megközelítőleg turbulencia- és hoitférmentes áramlás biztosítható az áthidaló szinteltolásos csatornákban, ami a vizsgálat pontosságát javítja,
A kitűzött célt találmányunk szerint úgy oldjuk meg, hogy több réteg egymás utáni kialakításával létrehozott szendvics-szerkezet helyett egy monolit hordozó alaplemezböl kiindulva alakítjuk ki a csatorná(ka)t, Ez úgy oldható meg, hogy a szinteltolásos csatorna plllérszerű részét alkotó csatornaszakaszt ez alapiemezben létrehozott élmentes keresztmetszetű üreg segítségével, pl. fúrással alakítjuk ki, míg a csatornapillérhez csatlakozó hídszerű részt képező csatornaszakasz kialakításához a csatomaplllémél -a csatornapilléreket is metszve- térben a szükséges mértékig kiüregeljük az alaplemezt, és egy eltávolítható anyagú legömbölyített végű sablon idomot illesztünk a csatornapillérhez híd gyanánt, majd feltöltő anyaggal feltöltjük a sablon idom körül az alaplemezt, majd pedig eltávolítjuk belőle kémiai vagy fizikai módszerrel a sablon idomot. Az így kialakított csatomahldhoz könnyen lehet egy szelepkonstrukciót is rendelni.
Találmányunk ennek megfelelően mikrofluidikal szinteltolásos csatorna, amely egy mikrofluidikai rendszert tartalmazó alaplemezben, annak egy első szintjén kialakított csatornát az alaplemez egy második szintjével köt össze és csatornapiilérböl, valamint csatornahidből áll, ahol az alaplemez első szintjén kialakított csatorna összekötendő végéhez egy élmentes keresztmetszetű hosszanti üreg van csatornapíllérként egyik végével csatlakoztatva, amely az alaplemez első szintjéhez képest benyülik a második szint irányába, továbbá az aiaplemez második szintjén kialakított ceatőrnahidat, mely a csafornapiliérhez Illeszkedő keresztmetszetű, egy utólag feltöltött anyag veszi körül, és a osatornapiilér második szintre nyúló vége és a csatornahíd kapcsolódó vége találkozásánál legömbölyítés van kialakítva.
SUDAPATENT / BWMO.SSM.áfctoíg
X * φφφ >
* φ» » «φ
Az első szint célszerűen az alapíemez fedőlappal lezárt felületi síkjánál van kialakítva.
Az első és második szint célszerűen párhuzamos.
Amennyiben a osafornahldat körülvevő feltöltött anyag rugalmas, és a csetornahidat közrefogó rugalmas anyagrész körül vagy legalább kétoldalt mellette anyagmentes, üreges rész van kialakítva, akkor lehetőség van arra, hogy a csafornahídnál szelepstruktúrát alakítsunk ki, amely a csatornát nyitni Ül, zárni képes.
Egy előnyös kiviteli alaknál az élmentes keresztmetszetű hosszanti üreg egy hengeres furat.
Egy további előnyős kiviteli alaknál a osetornepillér az alapíemez első szintjéhez képest deerékszőgben nyúlik be a második szint irányába.
Találmányunk továbbá eljárás míkrofluidikal szinteltolásos csatorna amely szinteltolásos csatorna egy mlkrofluidikai rendszert tartalmazó alaplemezben, annak első szintiénél kialakított csatornát köt össze az alaplemez első szintjéről kilépve az alaplemez egy második szintjével, mely szinteltolásos csatorna osatomapilíérhőí, valamint csatornahidból áll, melynél az alapíemez első szintjéről kilépő, élmentes hosszanti üreget, célszerűen hengeres furatot alakítunk ki csatornapillér gyanánt, majd a csatornapíliérnek a második szinthez nyúló végénél a csatornahíd kialakítására ez alaplemezben üreget alakítunk ki, melynek során a csatornapíliérnek az alapíemez második szintjére benyúló végét leszóljuk, a leszel! csatornapillér szájadékába egy eltávolítható anyagú és a csatornapíllér metszésénél létrejövő nyílásba illeszkedő keresztmetszetű, legömbölyített végű sablon idomot illesztünk, majd az üreg helyén, a sablon idom és a csatornapíllér környezetében anyaghiányosnak maradt alapíemez részt feltöltjük az alaplemezhez Illeszkedő feltöltő anyaggal, majd a szükséges kezelést elvégezzük a feltöltő anyag megkötésére, és ezt követően a sablon Idomot kémlel vagy fizikai módszerrel elfávollijok.
Egy előnyös megoldásnál élmentes hosszanti üreg gyanánt hengeres furatot alakítunk ki.
Egy további előnyös megoldásnál a hosszanti üreg tengelyét az alapíemez első szintjével derékszöget bezáróan alakítjuk ki
Egy további előnyös megoldásnál a csatomapülérnek az alaplemez második szintjére benyúló végét ferdén szeljük le.
Egy másik előnyös megoldásnál az alaplemez szelését melszősík vagy- kúppaíás! felület mentén végezzük. Gyártástechnológiai megfontolásból előnyös lehet az
BUDAPATKNT / SME-18,583-1 φ φ φ φ φ.
χ·= ' St* φ Φ Φ Φ 5* ¢, említett metszősikoknak egy kúppalásttal való közelítése, vagyis, ha az alaplemez szelesét kúppalást felület mentén végezzük.
Célszerű lehet, hogy az üreg kialakítását és a esaternaplllár szelését ne utólagos alakítással hanem még az alapíemez csatornahálózatának kialakításával együtt végezzük.
A csatornahldat célszerűen az alaplemez első szintjével párhuzamos második szinten alakítjuk ki.
Sablon idom gyanánt célszerűen rudacskát alkalmazunk.
Szelep kialakításának lehetősége céljából előnyös, ha a feltöltést rugalmas feltöltö anyaggal végezzük. Ilyenkor célszerű, ha a csatornahldat kialakító sabion idomot körülvevő feltöltött anyagrésznél körben vagy legalább kétoldalt mellette anyagmentes részt alakítunk ki.
Előnyös, ha az alaplemezhez illeszkedő feltöltő anyagként az alaplemezt folyékony polimer anyaggal töltjük fel amely később lehűlve megszilárdul és megköt.
A sablon idomot az anyagától és a feltöltő anyagtól, valamint az alapíemez anyagától függően kémiai maratással vagy kíolvasztással távolítjuk el,
Találmányunktovábbá egy mlkrofluídíkal rendszer, mely tartalmaz alapiamé^ abban kialakított reagenstartályokat, mintabetöltési ill levegökiengedási nyílásokat, az alaplemezben, annak egy első szintjén, annak felületi síkjánál kialakított összekötő csatornahálózatot, egy, az alapíemez belsejében kialakított, az első szintet egy második szinttel összekötő színteltolásos csatornába)!, az alaplemezt a felületi síkjában lezáró fedőlapot, és ahol a színteltolásos csatorna úgy van kialakítva, hogy az alaplemez felületi síkjánál kialakított csatorna összekötendő végéhez egy élmentes keresztmetszetű hosszanti üreg van csatornapiliérként egyik végével csatlakoztatva, amely az alaplemezbe, annak felületi síkjához képest henyélik a második szinthez, továbbá az alaplemez belsejében, a második szinten kialakított csatornahldat, mely a csatornapiilérhez illeszkedő keresztmetszetű, egy utólag feltöltött anyag veszi körül továbbá a csaforoapillérnek az alaplemez második szintjéhez benyúló vége és a csatornahíd kapcsolódó vége találkozásánál legömbölyítés van kialakítva.
Szelep kialakíthatósága érdekében előnyős, ha a csatornahldat körülvevő feltöltött anyag rugalmas, és Így a szeíepstruktúra a csalornahídnál lehet kialakítva, előnyösen úgy, hogy a csatornahldat közrefogó rugalmas feltöltött anyagrész körül vagy legal a csatomahídak keresztmetszetének kát, átellenes oldalánál anyagmen
SUOAPATSm! 3MSU 0.583-5 .áfctois φ X « Φ *3> φόί Φ «-* Φ Α . . * *
Φ ♦♦Λ* ».Φ ΧΦ > ?** φφ «ΦΦ X* ΦβΟφ'ψ φ~*'Κ * φ φ φ φ φ· *φ φφ φ φ X Φ Φ X φ Φ ΦΦ rész van kialakítva, amelynek segítségével a csatomahidat közrefogó rugalmas anyagrész egy alkalmas eszközzel összeszokható.
Amennyiben az alaplemez legalább a szükséges hozzáférési helyeken, azaz a fedőlappal ellentétes felületi síkjában legalább a reagenstartályok felett rugalmas anyagú, olyan mlkrofluidikai rendszerek hozhatók létre, amelyeknél ujjnyomással lehet a reagenseket mozgatni a csatornarendszerben,
A találmányunk szerinti mlkrofluidikai szinfeltolásos csatorna, valamint a megvalósítására szolgáló eljárás, és e csatornát tartalmazó mlkrofluidikai rendszer segítségével viszonylag egyszerűen és költségkímélő módon tehet előállítani például klinikai gyorstesztek céljára szolgáló mlkrofluidikai rendszereket, ugyanakkor a vizsgálati eredmény pontossága is biztosított azáltal, hogy a turbulencia és h kialakulásának lehetősége minimalizált,
Találmányunkat részletesebben kiviteli példákon rajzok segítségével mutatjuk be.
1. ábra: A találmány szerinti mlkrofluidikai szinfeltolásos csatorna egy példaképpen! kiviteli alakja az alaplemez síkjára merőleges metszetben
2. ábra: Az 1. ábra szerinti szintelfolásos csatorna készítésének egy fázisa sematikus perspektivikus ábrázolásban
3. ábra: A találmány szerinti mlkrofluidikai rendszer agy példaképpen! kiviteli alakja felülnézetében
Az 1. ábra szerinti mlkrofluidikai 6 szinfeltolásos csatorna az 1 alaplemezben kerül kialakításra, amely a 6 mm vastagságúra választott 1 alaplemez felületi síkjánál, pontosabban kifejezve felületi síkjából beméiylfetten kialakított csatornahálózatnak a 4a és 4b csatornáit köti össze. Az 1 alaplemez anyaga políkarbonát (PC) vagy polimetllmetakhiáf (PMMA), vagy más, pl, a bevezetőben említett anyagok közül. A 8 szinfeltolásos csatorna áll a 2a és a 2b csatornapillérekből és a 3 esatornahidból. A 3 csatornahíd kb. 4 mm magasan van kialakítva az 1 alaplemez felületi síkja felett. Példánkban a 2a és a 2b csatornapiíléreket az 1 alaplemez felületi síkjára merőlegesen befúrt hengeres furatok segítségével alakítjuk ki, de lehet alkalmazni az előállításhoz ü,n. hot embossing technikát, vagy fröccsöntéssel is elő lehet állítani a furatokat az alapiemez legyártásakor. Az ugyancsak korkeresztmefszető 3 csatomahídat az 1 alaplemez felületi síkjával párhuzamosan, a furatoknak az 1 alaplemezbe benyúló végei között alakítjuk ki úgy, hogy a 2. ábrán látható módon az 1 alaplemezt a 2a, 2b osatomapilléreknél teszeljük, és a ieszelés felőli furatvégek között az 1 aiaplemezt klvájjuk, a leszelt és kivájt alaplemez anyagot eltávolítjuk, majd 2a, 2 b csatomapíllérek szájadékába egy eltávolítható anyagú és célszerűen a 2a, 2b
SUDAPATSNTt SVS-SQ.SSS-í.fiUoig
ΦΧΧΦ Φ * Φ-ΧΧ * ♦ φ 4* φ φ φ φ
ΧΦΦ V* Φ φ φ φ * ♦ XX φ φ· * Φ Φ esalomapiilérrei lényegében azonos keresztmetszetű 9 rudacskát illesztünk, a 2. ábrán látható nyílnak megfelelően, majd a széléé helyén, a 9 rudacska és a furatok környezetében anyaghiányosnak maradt 1 alaplemez részt feltöltjük folyadékállapotú, az 1 alaplemezhez megszilárdulás után is Illeszkedő 7 feltöltő anyaggal, majd elvégezzük a szükséges kezelést, esetünkben egyszerűen várunk 24 érát vagy 1 órás 120 C fokos hőkezelést biztosítunk a feltöltő anyag megkötésére, és ezt követően a 9 rudacskát kémiai vagy fizikai módszerrel eltávolítjuk.
Az 1 alaplemez szeléséf a szimmetrikusan elhelyezett, a 2a, 2b csatornapíllérek és a csatornahíd hossztengelyei által meghatározott síkra merőleges 5a Hl, 5b metszőslk mentén végezzük, ahol az 5a Hl. 5b metszőslkoknsk a 2a öl. 2b esatornaplílér hossztengelyével bezárt legkisebb a szöge és az 1 alaplemez felületi síkjával bezárt szöge mintegy 45°, A ferde szelessel elérhető geometriát létrehozhatjuk pl. megfelelő élprofilú ujjmaró szerszámmal, 3D gyorsprofotipizálé printerrel vagy fröccsöntéssel az alaplemez kialakításával együtt, A fenti ferde metszési módot megközelítve szelhetjük az alepicmezí. megfelelő éiprofüü ujjmaró szerszám segítségével létrehozott kúppalást felület mentén Is.
A szelést és üregkialakítást végezhetjük a mikrofluidikai alaplemez egyéb elemeinek kialakításával egyidöben, pl, fröccsöntés során, külön mechanikai anyageltávolítás ner ss.
A behelyezett 9 rudacska, melynek hossza 5 mm, átmérője Ös8 mm, készülhet kémiailag maratható fémből vagy műanyagból, és végei legömbölyítettek, A jő csatlakoztatás érdekében a 9 rudacskát kissé nagyobb átmérőjűre is választhatjuk a 2a, 2b csatornapiilérekéhez viszonyítva, tehát a 'lényegében azonos keresztmetszet fogalomba ezt is beleértjük. Ugyancsak a jó csatlakoztatás érdekében a 9 rudacska anyagát és az 1 alaplemez anyagát egymástól elférő keménységűre is választhatjuk, A feltöltő anyag poüdímefilsziioxán (PDMS), vagy más, még az 1 alaplemez olvadási hőmérséklete alatt megolvadó anyag, amellyel az 1 alapiemezf feltöltjük, és amely lehűlve megszilárdul és megköt. Lehet sző azonban nem hőre, hanem más paraméterváltczás hatására, pl. időmúlással kötődő anyagról is.
A 3 csatornahldat körülvevő 7 feltöltött anyagrész körül 8 anyagmentes rész van kialakítva. Ezt például két, egymással szembefordított, diadalív formájú, a feltöltés után kivehető idomnak a feltöltő anyaggal való feltöltés előtti behelyezésével érhetjük el, amikcris a 9 rudacska helyén kialakított 3 csatornahldat körülvevő rugalmas 7 feltöltött anyagot anyagmentes tér veszi majd körül. Létrehozhatjuk az anyagmentes részt másképpen is, például a 3 csatornahíd mellett, kétoldalt, a 7 feltöltött anyagban
8U0APATENT / SME40.583~1 .étöoig « * * φ χ ♦ »χ»κ φφ .
* Φ φ * ΦίΦ
ΛΑ* * >χχ «Φ *Χ«
< « létrehozott két üreges rész formájában Is, amelyeknél fogva e 3 csatornahíd összeszoríthaíó.
A S rudacskát a megválasztott anyagok függvényében kémiai maratással vagy leolvasztással távolíthatjuk ek
Természetesen a 2a, 2b csatornapillérek és a legömbölyített végű 9 rudacska keresztmetszete lehet a körtől eltérő, más élmentes keresztmetszet is, pl. ellipszis, vagy egyéb ovális jellegű alakzat, és a 2a, 2b csatomapillérek sem feltétlenül merőlegesek az 1 alapiemez határoló síkjaira.
A csatornapillér és a sablon rudacska keresztmetszeti alakja, azok méreftürések az alaplemez, továbbá a sablon rudacska keménysége HL rugalmassága, továbbá a legömbölyítés alakja segítségével beállítható a pontos és sírna illeszkedés a csafornapíliér és csatornahíd között.
A 3. ábrán látható egy mikrofluídikal rendszer, amely esetünkben tartalmazza e 11 alapiemez felületi síkjába bemélyítetten kialakított 14a, 14b, 14c, 14d reagenstartályokat, a 12a és 12b mintabetolíési ük Ievegőkiengedésí nyílásokét, a külön hivatkozási számmal nem jelölt, de jól látható összekötő csatornahálózatot, a 6 szinteltolásos csatornákat, amelyek a 11 alaplemez felületi síkjánál kialakított csatornákat kötik össze az alapiemez felületi síkjából a 11 alaplemez belseje felé kilépve. Tartalmaz továbbá egy nem ábrázolt fedőlapot, amely a 11 alaplemezt a felületi síkjánál zárja le és biztosítja, hogy a folyadékok ne léphessenek ki e rendszerből. Természetesen számtalan mikrofluídikal rendszer elrendezés képzelhető el feladatoktól és megoldási módoktól függően e jelen példától eltérően, és így az aiaplemezen kialakított elemek mennyisége, elhelyezése és azok egymással való összekötése mindenkor a kívánt feladatnak megfelelően van megvalósítva. A 11 alapiemez a felső, azaz a fedőlappal eiíentétes oldali felületi síkjánál, e reagenstartáíyoknáí rugalmas anyagú. A 12a és 12b mintabetöltési ill. ievegőkiengedésí nyílások a 11 aiaplemezen átmenő furatok, A csatornahálózat a 11 alaplemez felületi síkjánál van kialakítva pl préseléses, bot embosshx vagy más technológiával. Az áthidaló 6 szinteltolásos csatornák az 1. es z. a leírtak szerint vannak kialakítva, és a 3 csatomahidakat körülvevő rugalmas 7 feltöltött anyag körűi szelep van kialakítva úgy, hogy a 3 osatornahídat körülvevő 7 feltöltött anyag körül 8 anyagmentes részt hozunk létre, így a 3 osatornahídat közrefogó rugalmas anyagrész egy alkalmas eszközzel összeszerlthaté, A szelepek segítségével az adott csatorna Hl. reagenstartály zárható ill. nyitható.
BUOAPATSNT ! BMS^Ö.S&M.áfcioSg **« 4 $ 4 4 * **4 #4
4 <
4 « «·4 ί* 4
A találmányunk szerinti megoldást nem lehet az említett kiviteli alakokra ás példákra korlátozottnak tekinteni, mível megoldásunkat számtalan változatban lehet megvalósítani az oltalmi körön belül, a felsorolt konkrét kiviteli alakokon és példákon túl.

Claims (19)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK:
    1, Mikrofluídikai színtelfölásos csatorna (6), amely egy mlkrofluíclíkal rendszert tartalmazó alaplemezben (1,11), annak egy első szintjén kialakított csatornát (4a, 4b) az alaplemez (1,11) egy második szintjével köt össze és csatornapillérből (2a, 2b), valamint csatornahídból (3) áll ezzel jellemezve, hogy az alaplemez (1, 11) első szintjén kialakított csatorna (4a, 4b) összekötendő végéhez egy élmentes keresztmetszetű hosszanti üreg van csatomapiüérként (2a, 2b) egyik végével csatlakoztatva, amely az alaplemez (1,11) első szintjéhez képest benyúlik a második szint irányába, továbbá az alaplemez (1,11) második szintjén kialakított csatomahídat (3), mely a esatornapiilérhez (2a, 2b) illeszkedő keresztmetszetű, egy utólag feltöltött anyag (?) veszi köröl, és a csatornapiliér (2a, 2b) második szintre nyúló vége és a csatornahíd (3) kapcsolódó vége találkozásánál legömbölyítés van kialakítva.
  2. 2, Az 1, igénypont szerinti csatorna azzal jellemezve, hogy az első szint ez alaplemez (1,11) fedőlappal lezárt felületi síkjánál ven kialakítva.
  3. 3. A 2. igénypont szerinti csatorna ezzel jellemezve, hogy az első és második szint párhuzamos.
  4. 4. Az 1. igénypont szerinti csatorna azzal jellemezve, hogy a csatomahídat körülvevő feltöltött anyag (?) rugalmas.
  5. 5. A 4. igénypont szerinti csatorna azzal jellemezve, hogy a csatomahídat (3) körülvevő feltöltött anyagrész (?) körül, vagy legalább kétoldaliéi mellette anyagmentes rész (8) van kialakítva.
  6. 6. Az 1. igénypont szerinti csatorna azzal jellemezve, hogy az élmentes keresztmetszetű hosszanti öreg egy hengeres furat.
    ?. Az 1. igénypont szerinti csatorna azzal jellemezve, hogy a csatornapiliér (2a, 2b) az aleplemez (1, 11) első szintjéhez képest derékszögben nyúlik be a második szint irányéba.
    BCCAPATenT / SMSUőAVSS-f áUUg »♦·'¥
  7. 8. Eljárás mikrofluidikai szinteltolásos csatorna (δ) megvalósítására, amely szinteltolásos csatorna (6) egy mikrofluidikai rendszert tartalmazó alaplemezben (1,
    11), annak első szintjénél kialakított csatornát (4a, 4b) köt össze az alaplemez (1,11) első szintjéről kilépve az alaplemez (1,11) egy második szintjével, mely szinteltolásos csatorna (8) csatornapillérböl (2a, 2b), valamint csatornahídból (3) áll azzal jellemezve, hogy az alaplemez (1,11) első szintjéről kilépő, élmentes hosszanti üreget alakítunk ki csatornapíllér (2a, 2b) gyanánt, majd a csatomapíllérnek (2a, 2b) a második szinthez nyúló végénél a csatornahíd (3) kialakítására az alaplemezben (1, 11) öreget alakítunk kis melynek során a csatomaplllámek (2a, 2b) az alaplemez (1,
    11) második szintjére benyúló végét leszeljük, a leszek csatornapillér (2a, 2b) szájadékába egy eltávolítható anyagú és a csatornapillér (2a, 2b) metszésénél létrejövő nyílásba illeszkedő keresztmetszetű, legömbölyített végű sablon idomot Illesztünk, majd az üreg helyén, a sablon Idom és a csafomapillér (2a, 2b) környezetében anyaghiányosnak maradt alaplemez (1, 11) részt feltöltjük az alaplemezhez (1,11) illeszkedő feltöltő anyaggal (7), majd a szükséges kezelést elvégezzük a feltöltő anyag (7) megkötésére, és ezt követően a sablon idomot kémiai vagy fizikai módszerrel eltávolítjuk.
  8. 9. A 8. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy élmentes hosszanti üreg gyanánt hengeres furatot alakítunk ki.
  9. 10. A 3, igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a hosszanti üreg tengelyét az alaplemez (1,11) első szintjével derékszöget bezáróan alakítjuk ki,
  10. 11. A 8, igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a csafornapillémek (2a, 2b) az alaplemez (1,11) második szintjére benyúló végét ferdén szeljük le.
  11. 12. A 8, igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy az alaplemez (1,11) szelesét metszősík (8a, 5b) vagy kúppalást felület mentén végezzük.
  12. 13. A 8.-12. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy az üreg kialakítását és a csatornapillér (2a, 2b) szelesét az alaplemez (1,11) csatornahálózatának kialakításával együtt végezzük,
    BUDAPATENT / 8ME-W.SS3-1 Urfoig
    4«4 4 4* #4 f 4 4 4 4 4 4
    XX «V 4 4 4 4 X
  13. 14. A 8, igénypont szerinti eljárás ezzel jellemezve, hogy a csatornahidat (3) ez aleplemez (1, 11) első szintjével párhuzamosén levő második szinten alakítjuk ki.
    13. A 8, igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy sablon idom gyanánt rudacskát (9) alkalmazunk.
    18. A 8. igénypont szerinti eljárás ezzel jellemezve, hogy a feltöltésf rugalmas feltöltő anyaggal (7) végezzük,
  14. 17. A 8, Igénypont szerinti eljárás ezzel jellemezve, hogy szelep kialakításának lehetősége céljából a csatornahidat (3) kialakító sablon idomot körülvevő feltöltött anyagrésznél (7) körben vagy legalább kétoldalt mellette anyagmentes részt (8) alakítunk ki.
  15. 18, A 8. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy az alaplemezt (1, 11) felhevített folyékony polimer anyaggal töltjük fel, amely később lehűlve megszílárdu és megköt.
  16. 19. A 8, igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a sablon idomot kémiai maratással vagy kiolvasztással távolítjuk el
  17. 20, Míkrofluidikei rendszer, mely tartalmaz alaplemezt (1,11), abban kialakított reagenstartályokat (14a, 14b, 14o, 14d), míntabetőitésí ül. levegőkíengedésí nyílásoké (12a, 12b), az alaplemezben (1,11), annak egy első szintjén, a felületi síkjánál kialakított összekötő csatornahálózatot, egy, az alaplemez (1,11) belsejében kialakított, az első szintet egy második szinttel összekötő szlnteltolásos csatorná(ka)t (6), az alaplemezt (1,11) a felületi síkjában lezáró fedőlapot, azzal jellemezve, hogy a szlnteltolásos csatorna (8) úgy ven kialakítva, hogy az alaplemez (1,11) felületi síkjánál kialakított csatorna (4e, 4b) összekötendő végéhez egy élmentes keresztmetszetű hosszanti üreg van csafornapillérként (2a, 2b) egyik végével csatlakoztatva, amely az alaplemezbe <1,11), annak felületi síkjához képest benyűlik a második szinthez, továbbá az alaplemez (1,11) belsejében, a második szinten kialakított osatornehidat (3), mely a csatornapíllérhez (2a, 2b) illeszkedő keresztmetszetű, egy utólag feltöltött anyag (7) veszi körül, továbbá e
    «· «ΨΧ* *
    * φφ φ
    Φφ3<
    φ ίφ frí* 3?* *Φ φί * # Φ $Φ«
    Φ £ Φ Φ Φ X
    ΦΦ * yö8*
    Φ φ φ φ φ s * φ * * φ φ
    Φ'Φ» »4 Φ* csatornapilíémeR (2a, 2b) az alaplemez (1,11) második szintjéhez benyúló vége és a csatornahíd (3) kapcsolódó vége találkozásánál legömbölyítés van kialakítva.
  18. 21. A19. Igénypont szerinti rendszer azzal jellemezve, hogy a csatornahidat (3) körülvevő feltöltött anyag (7) rugalmas és körülötte, de legalább mellette kétoldalt anyagmentes rész (8) van kialakítva, amelynek segítségével a csatornahidat (3) közrefogó feltöltött anyagrész (7) egy alkalmas eszközzel összeszorítható,
  19. 22. A 19. Igénypont szerinti rendszer azzal jellemezve, hogy az alaplemez (1S11) a fedőlappal ellentétes oldali felületi síkjában, legalább a kialakított reagenstartályok (14a, 14b, 14c, 14d) felett rugalmas anyagú.
HU0700670A 2007-10-12 2007-10-12 Micro-fluidic channel with split-levels, procedure for establishing it and micro-fluidic system comprising said channel with split-levels HU227393B1 (en)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU0700670A HU227393B1 (en) 2007-10-12 2007-10-12 Micro-fluidic channel with split-levels, procedure for establishing it and micro-fluidic system comprising said channel with split-levels
US12/682,288 US8367019B2 (en) 2007-10-12 2008-10-10 Method for the preparation of a microfluidic channel
EP08837001A EP2205356B1 (en) 2007-10-12 2008-10-10 Method for implementing a microfluidic channel
CA2702156A CA2702156A1 (en) 2007-10-12 2008-10-10 Microfluidic channel, method for its implementation, and microfluidic system containing said channel
PCT/HU2008/000117 WO2009047573A1 (en) 2007-10-12 2008-10-10 Microfluidic channel, method for its implementation, and microfluidic system containing said channel
CN200880110688.1A CN101821006A (zh) 2007-10-12 2008-10-10 微流通道,其实施方法,和包括微流通道的微流系统
AU2008309317A AU2008309317A1 (en) 2007-10-12 2008-10-10 Microfluidic channel, method for its implementation, and microfluidic system containing said channel
JP2010528491A JP2010540267A (ja) 2007-10-12 2008-10-10 マイクロ流体チャネルの実装方法
AT08837001T ATE536935T1 (de) 2007-10-12 2008-10-10 Verfahren zur implementierung eines mikrofluidischen kanals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU0700670A HU227393B1 (en) 2007-10-12 2007-10-12 Micro-fluidic channel with split-levels, procedure for establishing it and micro-fluidic system comprising said channel with split-levels

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU0700670D0 HU0700670D0 (en) 2007-12-28
HUP0700670A2 HUP0700670A2 (en) 2009-03-30
HU227393B1 true HU227393B1 (en) 2011-05-30

Family

ID=89987812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0700670A HU227393B1 (en) 2007-10-12 2007-10-12 Micro-fluidic channel with split-levels, procedure for establishing it and micro-fluidic system comprising said channel with split-levels

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8367019B2 (hu)
EP (1) EP2205356B1 (hu)
JP (1) JP2010540267A (hu)
CN (1) CN101821006A (hu)
AT (1) ATE536935T1 (hu)
AU (1) AU2008309317A1 (hu)
CA (1) CA2702156A1 (hu)
HU (1) HU227393B1 (hu)
WO (1) WO2009047573A1 (hu)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HU228053B1 (en) 2009-11-18 2012-09-28 Budapesti Mueszaki Es Gazdasagtudomanyi Egyetem Valve for micro-fluidic channel
CN103170382A (zh) * 2013-02-01 2013-06-26 中国人民解放军军事医学科学院放射与辐射医学研究所 生物芯片微流路模块加工工艺
DE102015110341B4 (de) 2015-06-26 2018-08-30 Gerresheimer Regensburg Gmbh Vorrichtung zum Dosieren und Weiterleiten einer Flüssigkeitsprobe
BR112018002238A2 (pt) 2015-08-06 2018-11-06 Lia Diagnostics, Inc. ensaios dispersíveis em água
WO2021041985A1 (en) * 2019-08-28 2021-03-04 The Regents Of The University Of California Biosensor for multiplexed analyte detection

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07142822A (ja) * 1993-09-20 1995-06-02 Fujitsu Ltd 回路基板及びその製造方法
US7323143B2 (en) 2000-05-25 2008-01-29 President And Fellows Of Harvard College Microfluidic systems including three-dimensionally arrayed channel networks
US6599436B1 (en) 2001-12-06 2003-07-29 Sandia Corporation Formation of interconnections to microfluidic devices
US20040226620A1 (en) 2002-09-26 2004-11-18 Daniel Therriault Microcapillary networks
JP2004167607A (ja) 2002-11-15 2004-06-17 Tama Tlo Kk マイクロ流体素子とその製造方法
US6955777B2 (en) 2003-01-07 2005-10-18 International Business Machines Corporation Method of forming a plate for dispensing chemicals
US20060001039A1 (en) 2004-06-30 2006-01-05 Stmicroelectronics, Inc. Method of forming buried channels and microfluidic devices having the same
US20060204699A1 (en) * 2004-12-08 2006-09-14 George Maltezos Parylene coated microfluidic components and methods for fabrication thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010540267A (ja) 2010-12-24
WO2009047573A1 (en) 2009-04-16
EP2205356A1 (en) 2010-07-14
EP2205356B1 (en) 2011-12-14
US20110008211A1 (en) 2011-01-13
HU0700670D0 (en) 2007-12-28
CN101821006A (zh) 2010-09-01
CA2702156A1 (en) 2009-04-16
HUP0700670A2 (en) 2009-03-30
US8367019B2 (en) 2013-02-05
AU2008309317A1 (en) 2009-04-16
ATE536935T1 (de) 2011-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU227393B1 (en) Micro-fluidic channel with split-levels, procedure for establishing it and micro-fluidic system comprising said channel with split-levels
US20060204699A1 (en) Parylene coated microfluidic components and methods for fabrication thereof
Moore et al. Behavior of capillary valves in centrifugal microfluidic devices prepared by three-dimensional printing
US8573259B2 (en) Modular microfluidic assembly block and system including the same
EP2020598A1 (en) Microchannel for separating blood plasma
EP1427531B1 (en) Sample vessels
EP1547686A1 (en) Microtiter plate, system and method for processing samples
US20190009271A1 (en) Diagnostic cartridges having flexible seals
EP3154691A1 (en) Cartridge for fast sample intake
JP6723541B2 (ja) 撮像用マイクロ流体フローセルアセンブリ及びその使用方法
KR20080090410A (ko) 정밀한 라인 접합 및/또는 밀봉 시스템과 그 방법
Pfreundt et al. An easy-to-use microfluidic interconnection system to create quick and reversibly interfaced simple microfluidic devices
CN107475070B (zh) 微流控芯片和制备细胞液滴的方法
EP3058377A1 (en) An interface for packaging a microfluidic device
CN114390948B (zh) 微流控芯片、生产方法及用途
CN113710352B (zh) 微流体装置和用于提供双乳液液滴的方法
CN105665045B (zh) 一种微流控芯片及其制备方法
DE102005000799A1 (de) Fluidische Struktur und Verfahren zum Erzeugen einer fluidischen Struktur
EP1407820B1 (en) flap septum
WO2008086809A1 (en) A microfluidic device and a kit for performing a test
EP3544790B1 (en) Ultrasonic welding of a microfluidic device
CN114466700B (zh) 防止和去除微流体装置中的气泡
US11946840B2 (en) Assembly for use with biological sample material
EP1547691A1 (en) Microtiter plate, system and method for processing samples
KR20100067105A (ko) 미세유체 채널, 그것의 실행 방법, 및 그 채널을 함유하는 미세유체 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees