JP2005230816A - 液体を処理するためのマイクロ構造化されたプラットフォーム及び該プラットフォームの使用法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マイクロ構造化されたプラットフォームが、中空室と、液体を毛管力によって搬送する毛管と、流体スイッチと、液体のための調量装置と、分散体から液体部分流を分離するための分離装置と、制限された液体量を保持するための領域とを有しているようにした。
【選択図】図2
Description
−マイクロ構造化された支持体に中空室と液体を搬送するための通路システムとを有し、該通路システムが少なくとも1つの入口と少なくとも1つの出口とを備えており、通路横断面が部分的にサイズおよび形状に関して異なっており、
−通路システムの通路が毛管として形成されており、該毛管が液体の搬送方向に対して横方向で少なくとも一方向に少なくとも部分的にミリメートル範囲およびそれ以下の範囲、有利には5ミリメートル〜0.5マイクロメートルの寸法を有しており、
−マイクロ構造部の壁が少なくとも部分的に濡れるようになっており、
・プラットフォームが、マイクロ構造化されたエレメントのグループ、すなわち流体スイッチ、処理したい液体のための調量装置、分散液から液体部分流を分離する分離装置および制限された液体量を保持するための領域から成るグループの内から、液体搬送路に配置された、マイクロ構造化された少なくとも1つの別のエレメントを有しており、
・前記流体スイッチが比較的に狭幅の毛管から拡張された毛管への移行部に設けられた、毛管内の液体流を滞留させ且つ進行させるための毛管ストップと該毛管ストップに接続された制御毛管とを備えており、
・前記調量装置が毛管ストップと、液体供給が途切れるほぼT字形の分岐部と、調量された液体量を収容する、毛管ストップと分岐部との間に配置された室とを備えており、
・前記分離装置が側方に、分散液の通流する1つの通路に接続された毛管ギャップを備えており、
・制限された液体量を保持する前記領域が該領域の底部に対してほぼ垂直に位置する複数のマイクロ構造を有し、垂直に位置する該マイクロ構造の間に当該領域の底部に対して平行にマイクロメートル範囲内にある寸法を備えた中間室が位置しているようにした。
−処理したい液体の予め規定された複数の部分量を、互いに分離された状態で取り出し、かつ処理したい液体から分離する;
−調量された部分量を、試薬の予め規定された量にそれぞれ接触させる;この場合、試薬は不動化されていてよいかまたは液体によって溶解されることができるかまたは再懸濁されることができ、調量された各部分量のために、別の試薬が選択されることができる。
−処理したい液体から分離されている調量された部分量を、予め規定された停止時間の間止める;この場合、停止時間は、各部分量に対して広い範囲内で種々異なって選択されることができる。
−調量された部分量を、それぞれの停止時間の経過後に、流体スイッチの開放によってさらに搬送する;
−調量された部分量を、第2の試薬および場合によっては別の試薬に接触させる;
−各調量された部分量における複数の変化を互いに別個に、少なくとも1つの試薬との反応後に、有利には光学的な手段で、例えば色、吸光度、蛍光性、混濁度、複屈折または他の有利に光学的な特徴の変化として検出する;この場合、観察された特徴の顕著な現れは、発生または消滅していてよい。
・出口・中空室内への第1の毛管の移行部、
・第2の毛管への毛管ギャップの移行部、および
・第3の中空室への第3の毛管ギャップの移行部である。
・プラットフォームを液体の処理の所望の経過に適合させることができる
・プラットフォームを、処理したい液体における多段階の反応のために設計することができる。この場合、種々異なる長さの反応時間が実現できる
・例えば反応チャンバにおける反応のために、または再懸濁チャンバにおける過程のために必要な時間は、制御毛管の設計およびその接続個所によって、即ち外部からの干渉なしに実現できる。プラットフォームの内側では、各反応チャンバのために、所望の反応時間を個々に実現できる
・処理したい液体の経路が分岐部を有することができる
・1つのプラットフォーム上で複数の反応が同時に及び/又は相前後して行われる
・分析は再現可能に行われる。分析は定性分析、半定量分析、定量分析であって良い
・プラットフォームは訓練されていない人によっても確実に取り扱うことができる
・プラットフォームは再現可能で多数製作できる
・この方法とプラットフォームとは、液体の個々の試料のためにも液体流のためにも適している
・処理したい液体の量は有利には数マイクロリットルまたはそれ以下の範囲である
・プラットフォームは試薬を、有利には乾燥したまたは不動化された状態で、組み込まれた構成部分として有することができる
・プラットフォームは、特に生理学的な液体における複数の試験のために使用することができ、これにより例えば、病気、薬剤、ドーピング剤、病原物質、内因性物質が検出される
・プラットフォームと方法は、比較的複雑な処理プログラムのために使用することができる。このような処理プログラムでは、例えば免疫検査の場合のように1つ以上の処理ステップが求められる
・制限された液体量を保持するためのマイクロ構造化された領域を有するプラットフォーム上では、このような領域に投与された液体は、プラットフォームの空間的な位置とは無関係に保持される。プラットフォームは水平に対して傾いていて良く、ヘッドを介して回転されるまたは衝撃的に運動することができる
・処理したい液体のための調量装置を備えたプラットフォームは、処理したい液体が調量される必要がない場合でも使用することができる
本発明のプラットフォームのいくつかの構造特徴を以下に詳しく説明する。
幅 5μm〜3000μm
深さ 0.5μm〜2000μm
・毛管ストップ後方の(拡張された)毛管:
幅 10μm〜4000μm
深さ 2μm〜3000μm
・制御毛管:
幅 5μm〜2000μm
深さ 10μm〜 100μm
体積0.01μl〜 10μl
・ストップ時間: 0.1秒〜 20時間
ジオメトリックな毛管ストップとしての毛管移行部を備えた流体スイッチは、最も単純な場合、1つの狭幅の毛管を有している。この狭幅の毛管は毛管移行部で拡張された毛管と、唯1つの制御毛管へと移行しており、制御毛管は毛管ストップの領域で拡張された毛管へと開口している。1つの流体スイッチには、毛管ストップの領域で拡張された毛管へと開口している複数の制御毛管が接続されていて良い。このような形式の流体スイッチは複数の個所から働きかけられるが、この流体スイッチは、流体スイッチに最初に達した制御液体が出ている個所から開く。
図1に例示したプラットフォームはマイクロ構造化されている。入口としての送入チャンバ11は、毛管13を介して、出口としての集合チャンバ12と結合されている。毛管13から毛管14が分岐しており、毛管14は第1の中空室15に通じており、中空室15は反応チャンバとして形成されている。反応チャンバ15は乾燥試薬を有している。反応チャンバ15から比較的狭い毛管16が流体スイッチに通じており、流体スイッチは、比較的狭い毛管16の終端部に毛管ストップ17を備えていて、かつメアンダ状の制御毛管18を備えている。メアンダ状の制御毛管18は、毛管ストップ17の手前で比較的狭い毛管16から分岐していて、かつ拡張された毛管19に通じており、拡張された毛管19は比較的狭い毛管16の終端部に接続されている。拡張された毛管19から毛管20が第2の中空室21に通じており、第2の中空室21は反応チャンバとして形成されている。反応チャンバ21は別の乾燥試薬を有しており、この別の乾燥試薬は、反応チャンバ15に提供された乾燥試薬の作用に適合されている。毛管22は、反応チャンバ21で開始されていて、かつ毛管22の開放終端部に設けられた毛管ストップで終了している。毛管22は、液体が毛管13から毛管14に進入すると、直ちにチャンバ15,21、ならびにこれらのチャンバと結合された毛管14,16,18,19,20を通気するのに役立つ。
・提供された液体の部分量を送入チャンバ11から集合チャンバ12に移送するステップ、
・注入された液体から調量された部分量を、毛管14を介して毛管ストップ17まで反応チャンバ15に導入するステップ、および所定の時間長さにわたって液体を停留するステップ、
・チャンバ11からチャンバ12に向かう液流の最終部が毛管14への入口を通過すると、直ちに調量された部分量を制限された液量の残量から分離するステップ、
・チャンバ15に提供された第1の試薬を吸収するステップ、およびチャンバ15における液体の所定の停留時間の間に、検査しようとする液体と第1の試薬とを反応させるステップ、
・所定の停止時間が経過して、流体スイッチが、制御毛管18からの制御液体によって開放されたあとで、反応チャンバ15からの液体を反応チャンバ21に後続案内するステップ、
・反応チャンバ21に提供された第2の試薬を吸収するステップ、および検査しようとする液体と第2の試薬とを反応させるステップ、
・分析チャンバ21に発生するかまたは形成された変化を視覚的に評価するかまたは測光するステップ。
尿中のhcGを検出するために、第1の反応チャンバ15にhcG−特異性の一次抗体が注入され、抗体は色素でマーキングされた再懸濁性のラテックス部分片に支持されている。第2の反応チャンバ21は、再懸濁性のhcG−特異性の二次抗体を有している。
この検査のために使用されるプラットフォームは、概略的に図2aに示したマイクロ構造部を備えている。入口としての送入チャンバ31は、毛管33を介して、出口としての集合チャンバ32と結合されている。毛管33から毛管34が分岐しており、毛管34は第1の中空室35に通じており、第1の中空室35は反応チャンバとして形成されている。反応チャンバ35は乾燥試薬を有している。反応チャンバ35から比較的狭い毛管36が流体スイッチに通じており、流体スイッチは、比較的狭い毛管36の終端部に毛管ストップ37を備えていて、かつメアンダ状の制御毛管38を備えている。メアンダ状の制御毛管38は、毛管ストップ37の手前で比較的狭い毛管36から分岐していて、かつ拡張された毛管39に通じており、拡張された毛管39は比較的狭い毛管36の終端部に接続されている。拡張された毛管39から毛管40が第2の中空室41に通じており、第2の中空室41は反応チャンバとして形成されている。反応チャンバ41は、別の乾燥試薬を有しており、別の乾燥試薬は反応チャンバ35に提供された乾燥試薬の作用に調和されている。反応チャンバ41から毛管42が中空室43に通じており、中空室43は液体のための吸着クッションを有している。中空室43における吸着クッションは、たとえばチャンバ31に提供された液体から分離された、調量された部分量の3倍の量を吸収することができる。
・提供される液体の部分量を注入チャンバ31から集合チャンバ32に移送するステップ、
・注入された液体の調量された部分量を、毛管34を介して毛管ストップ37までチャンバ35に案内するステップ、および所定の時間長さにわたって液体を停留するステップ、
・チャンバ31からチャンバ32に向かう液流の最後部が毛管34の入口を通過したあとで、調量された部分量を制限された液量の残りから分離するステップ、
・チャンバ35に提供された第1の試薬を吸収するステップ、およびチャンバ35における液体の所定の停留時間の間、検査しようとする液体と第1の試薬とを反応させるステップ、
・流体スイッチが所定の停止時間の経過後に開放されたあとで、チャンバ35からチャンバ41に液体を後続案内するステップ、
・チャンバ41に提供された第2の試薬を吸収するステップ、および検査しようとする液体と第2の試薬とを反応させるステップ。
・全ての液体をチャンバ41から中空室43における吸着クッションに後続案内するステップ、
・チャンバ35を通過していない液体を送入チャンバ44から導入するステップ、
・チャンバ41に存在する固体物質を、チャンバ44からの液体を用いて、液体を中空室43における吸着クッションに後続案内することによって「洗浄する」ステップ、
・チャンバ41からの液体が吸着クッションによって十分に吸着されたあとで、チャンバ44からの、チャンバ35を通過していない液体で、チャンバ41を充填するステップ、
・分析チャンバ41に発生するかまたは形成される変化を視覚的に評価するかまたは測光するステップ。
・チャンバ41からの液体を毛管ストップ51まで後続案内するステップ、および毛管ストップ51で液体を停留するステップ、
・チャンバ41からの液体の一部を、制御毛管47を介して毛管ストップ46を備えた流体スイッチに導出するステップ、および流体スイッチを開放するステップ、
・チャンバ44から液体をチャンバ41に向かって供給するステップ、
・チャンバ44が流動学的にチャンバ41に接続されたあとで、制御毛管52を介して拡張された毛管53に供給される液体によって流体スイッチを開放するステップ、
・チャンバ41に存在する固体物質を、チャンバ44からの液体を用いて、液体を中空室43における吸着クッションに後続案内することによって「洗浄する」ステップ、
・チャンバ44からの、チャンバ35を通過していない液体で、チャンバ41を充填するステップ、この場合チャンバ44からの液体は、チャンバ35からの液体がチャンバ41を通過するまえに、チャンバ41に進入する、
・分析チャンバ41に発生するかまたは形成される変化を視覚的に評価するかまたは測光するステップ。
尿におけるhcGを検出するために、第1の反応チャンバ35は再懸濁チャンバとして形成されている。第1の反応チャンバ35は、色素でマーキングされた再懸濁性で乾燥された一次hcG−抗体を有している。第2の反応チャンバ41は、内面で固定された非再懸濁性の二次hcG−抗体を有しており、二次hcG−抗体はhcG−ホルモンの別のエピトープに関して特異性である。
簡略化した図3に示されたプラットフォームは、毛管63により出口62と接続された入口61を有している。毛管63からは毛管64が分岐し、該毛管64は狭まい方の毛管64の端部における幾何学的な毛管ストップ67として毛管断面飛躍部を有する流体スイッチへ通じている。流体スイッチの拡張された毛管66には中空室65に接続された制御毛管68が開口している。さらに流体スイッチは毛管70によって中空室71に接続されている。この中空室71には毛管72が接続しており、該毛管72は分岐個所73に通じている。分岐個所73にて毛管72は両方の毛管74aと74bとに分岐している。両方の部分流の容積比は分岐した毛管の横断面比を介して決定されることができる。
・処理しようとする液体を入口61から出口62へ搬送する。
・処理しようとする液体を毛管64内へ導入しかつ毛管ストップ67にて液体を止めておく。
・入口61から出口62への液体流の終端が毛管64の入口を通過したあとで、調量された部分量を処理しようとする液体の残りから分離する。
・制御毛管68を介し、拡張された毛管66内へ中空室65から流入する、毛管64からの調量された部分量を薄める液体であることのできる液体によって流体スイッチを開く。・毛管64と中空室65とからの調量された部分量を一緒に毛管70を介して、両方一緒に流入する液体のための混合室として構成されていることのできる中空室71へ流入させる。混合室においては両方の液体は有利には拡散により混合する。
・混合した液体はさらに中空室71から分岐個所73へ導かれ、液体流は毛管74a
と74bとに分けられる。
・中空室75に前もって与えられていた試薬は、毛管76内に侵入し、毛管76の端部における毛管ストップにて止められる、薄められた、処理しようとする液体と反応させられる。
・中空室77内に前もって与えられた試薬が、毛管78内に侵入しかつ制御毛管80からの制御液が流体スイッチを開くまで所定の停留時間の間、毛管ストップにて止められる、薄められた、処理しようとする液体と反応させられる。
・さらに中空室77からの液体は中空室83へ搬送される。
・中空室83内に前もって与えられていた試薬は、毛管84に侵入しかつ毛管84の端部にて止められる、薄められた処理しようとする液体と反応させられる。
中空室75と83とに発生したか又は、発生しなかった変化は視覚的に判定されるか又は測光される。
・処理しようとする液体を薄めたくない場合又は処理しようとする液体がプラットフォームの外で、入口61へ投与される前に薄められる場合には、中空室65と71と毛管68とを省略することができる。
・処理しようとする液体の調量されていない量を検査したい場合には、処理しようとする液体は中空室71へ投与することができる。この中空室71の前にあるマイクロ構造61から68までは省略できる。合目的的であることは毛管70を維持し、処理しようとする液体をこの毛管70の入口から侵入させることである。投与される量は、下流側に接続されたマイクロ構造が両方の分岐部にて毛管の76と74との開放端部まで液体で充たされるためには、十分に大きいことが必要である。
・処理しようとする液体の前処理のために複数の試薬が使用される場合には、これらの試薬は中空室61及び/又は65及び/又は71に配置されていることができる。
・乾燥した試薬は、1つの中空室の他に、1つの毛管内に配置することができる。
・試薬を配置しようとする中空室は領域的に、制限された液体量を纒めて保持するためのマイクロ構造を備えておくことができる。このような領域において纒めて保持されることのできる、制限された液体量はマイクロ構造のない同じ大きさの領域に纒めて保持可能な液体量よりも大きい。
・中空室65にはプラットフォームを覆う前に投与された液体の所定の調量された量が与えられることができる。この場合には、中空室65は覆われ、当初、毛管68に対する接続を有していない。プラットフォームを使用するためには中空室65と毛管68との間の遮断部が例えば親指指圧によって又は針を用いた刺設によって開放される。これによってプラットフォームを使用する場合に液体を充填することは不要になる。これは特に調量するのに多くの労力が必要である中空室65内の液体量がきわめて小さい場合に合目的的である。
完全血におけるヘモグロビン含有量Hbとヘモグロビン−AIcの含有量を検出するためには以下の試薬を備えた実施例3aに示したプラットフォームを使用することができる:
・反応室75は乾燥した形で10μg(33μmol)フエリシアニドK3(Fe(CN)6)を完全血μlあたり有している。
・反応室77はHbAIc抗体、例えばポリコナールHbAIc抗体と乾燥した形のデテルゲンツ(例えばナトリウムドデシルスルファト)を有している。
・反応室(83)は乾燥されたポリハプテン凝集剤を有している。
・中空室65へのあとからの充填のためには緩衝剤(例えばPH=7.0で0.1mol リン酸緩衝剤)とリセル試薬(例えば完全血μlあたり10μlサポニン)との水溶液が完全血を薄めるため及び溶解するために準備される。
開放した入口61にはほぼ一滴の完全血が投入される。この完全血は毛管63によって出口62へ搬送される。調量毛管64は、毛管63から調量毛管63が分岐する個所と毛管ストップ67との間に1μlの容積を有している。毛管64は完全血で充たされている。毛管63における流れの終端が毛管64の分岐部を通過すると、調量毛管64における調量された血量は残りの血から分離される。
概略化した図4に示されたプラットフォームは毛管93によって出口92と接続された入口91を有している。毛管93からは毛管ギヤップ94が分岐している。この毛管ギャップ94は毛管95を介して中空室96に接続されている。カバーされたマイクロ構造の排気に開放端部が役立つ毛管97は、処理しようとする、粒子を含有する液体が毛管ギャップ94に侵入すると液体を中空室96から外へ導く。毛管ギャップ94への入口と毛管97の開放端部との間の容積はマイクロ構造によってあらかじめ与えられている。この容積は液体から毛管ギャップを介して分離された部分量の調量された量を受容する。
・処理しようとする液体の分量を入口91から出口92に移送する。
・処理しようとする液体を毛管ギャップ94に導入し、処理しようとする粒子含有液から部分量を分離する。
・分離した部分量を毛管95を介して中空室96へ導く。
・中空室96を充たし、場合によっては中空室96内にあらかじめ与えられた試薬を液体から分離した部分量と反応させる。
・毛管97を毛管97の開放端部における毛管ストップまで充たす。
・液体が毛管97の開放端部に達すると直ちに液体流を止める。
・中空室96内における変化の有無を視覚的に判定するか又は測光する。
・中空室96は毛管ギャップに直接的に接続し、毛管95は省略される。
・毛管97は少なくとも1つの拡幅の中空室に通じている。連続する複数の中空室の最後は開放端部を有する毛管を備えている。
・毛管93からは互いに間隔をおいて複数の毛管ギャップが分岐している。これらの毛管ギャップはそれぞれ少なくとも1つの中空室と接続されている。複数の分岐部は異なる大きさの容積を有し、実地において同時に進行する種々の分析に使用することができる。
実施例4aにおいて開示されているプラットフォームは中空室96内に乾燥させるトリンデル試薬、グルコースオキシダーゼとペルオキシダーゼ並びに(当初赤い)指示色素として4−アミノアンチピリンを含有するトリンデル試薬を保有している。グルコースの酸化に際してはグルコン酸と過酸化水素とが発生する。この過酸化水素はペルオキシダーゼによって水素に還元される。その際に遊離する酸素によって(当初赤い)指示色素は青い色素に変換される。波長500nmでの吸光度は血漿におけるグルコースの濃度に比例する。
開放した入口91内には複数滴の完全血が投与される。この完全血は毛管93を通って出口92に毛管力によって搬送される。血流が毛管ギャップを通過すると、血漿の1部は毛管ギャップ内へ流入する。分離された結晶は血体を有していない。血漿は毛管95を介して中空室96への流入、この中空室と毛管97を充たす。流れが毛管97の開放端部に達すると直ちに、毛管95と中空室96内の流れは毛管ストップにて止められる。
概略化されて図5に示されたプラットフォームは第1の入口101を有し、この第1の入口101は第1の毛管102によって中空室103と接続されている。第2の毛管(108を有する104)は第1の中空室103、第2の中空室109と接続する。第2の中空室109の前には第1の流体スイッチ107がある。第1の制御毛管105は第2の毛管104から分岐し、第1の流体スイッチにおける毛管ストップ106を通じている。第2の中空室109からは第3の毛管(113を有する110)が出口114に通じている。出口114は最後の毛管115を介し大気と接続されている。最後の毛管の開放端部は毛管ストップを備えており、被覆された毛管と中空室109との間には第2の流体スイッチ112が配置されている。
・試薬が入口101から毛管102を介して再懸濁室103へかつさらに第1の液体スイッチ107の毛管ストップ106まで搬送される。
・第1の中空室103にあらかじめ配置されていた乾燥された物質の再懸濁化が行なわれる。
・所定の再懸濁化時間の経過のために毛管ストップにて試液が止められる。
・所定の再懸濁化時間が経過したあとで、再懸濁化時間の間に制御毛管105を介して液体スイッチ107に向かって毛管104から搬送された試薬の部分量によって流体スイッチ107が開かれる。
・再懸濁化室から再懸濁された物質を保有する試液の反応室109への搬送及び第2の液体スイッチ112の毛管ストップへのさらなる搬送並びに分岐部122に接続された接続毛管への試液の進入が行なわれ、試液は毛管ストップ121まで接続毛管を充たし、毛管ストップ121にて止められる。
・反応室109にて試液が、あらかじめ配置された不動化された試薬と反応する。
・試液を毛管ストップ111に止め、所定の反応時間の経過する間、試液を反応室にて不動化された試薬と反応させる。
・毛管110から制御毛管118から分岐させた制御液によって流体スイッチ119を開放する。
・入口116から洗浄液を拡幅された毛管内へ毛管ストップ121まで搬送し、洗浄液を毛管ストップ121にて止めておく。
・反応室109における所定の反応時間が経過したあとで流体スイッチ119から制御毛管120を介して分岐した洗浄液の部分量によって液体スイッチ112を開く。
・反応室109において不動化された試薬と反応した試液を、開放した流体スイッチ112を介して出口114へ搬送し、まず反応した試液をフリースによって吸い上げる。
・当初毛管ストップ121に止められていた洗浄液が接続毛管を介して分岐部122に、さらに反応室109を通過して、毛管(113を有する110)を通って出口114に向かって流れる。この場合、洗浄液はまずこの毛管内及び反応室内に保持された試薬を先方へ移動させる。
・試液が反応室から洗浄液で洗い出される。
実施例5aにて開示したプラットフォームは再懸濁化室103に、乾燥された、再懸濁化可能な、蛍光色素でマーキングされた抗CRP1種抗体を保有している。反応室109は再懸濁化可能ではない不動化された抵CRP2種抗体を保有している。入口116は緩衝された洗浄液を保有している。
図6は、所定の液体量を調量し、かつ分離するためのマイクロ構造化されたエレメントと、複数の中空室とを備えたプラットフォームの一部151の斜視図を示している。プラットフォームは面全体をカバーされている。カバーは図示しない。
Claims (41)
- 濡らす液体を処理するためのプラットフォームにおいて、当該プラットフォームが、マイクロ構造化された支持体に
−中空室と、液体を搬送するための通路システムとを有しており、該通路システムが、少なくとも1つの入口と、少なくとも1つの出口とを備えており、通路の横断面が、部分的にサイズおよび形状に関して異なっており、
−通路が、毛管として形成されており、該毛管が、少なくとも一方向で液体の搬送方向に対して横方向に少なくとも部分的にミリメートル範囲およびそれ以下の範囲内の寸法を有しており、
−マイクロ構造部の壁が、少なくとも部分的に濡れるようになっており、当該プラットフォームが、
・マイクロ構造化されたエレメントのグループ:すなわち、流体スイッチ、処理したい液体のための調量装置、分散体から液体部分流を分離するための分離装置および制限された液体量を保持するための領域から成るグループの内から、液体の搬送路に配置された少なくとも1つの別のマイクロ構造化されたエレメントを有しており
・前記流体スイッチが、より狭幅の毛管から拡張された毛管への移行部に設けられた毛管ストップと、該毛管ストップに接続された制御毛管とを備えており、
・前記調量装置が、毛管ストップと、ほぼT字形の分岐部と、調量された液体量を収容する、毛管ストップと分岐部との間に配置された室とを備えており、
・前記分離装置が、側方で1つの通路に接続された毛管ギャップを備えており、
・制限された液体量を保持するための前記領域が、マイクロ構造部を有しており、該マイクロ構造部が、前記領域の底部に対してほぼ垂直に位置しており、マイクロ構造部の間に、マイクロメートル範囲内にある寸法を備えた中間室が位置している、
ことを特徴とする、濡らす液体を処理するためのプラットフォーム。 - 少なくとも1つの毛管が、5マイクロメートル〜5ミリメートルの幅で形成されている、請求項1記載のプラットフォーム。
- 少なくとも1つの毛管が、0.5マイクロメートル〜2ミリメートルの深さで形成されている、請求項1記載のプラットフォーム。
- 当該プラットフォームが、少なくとも部分的にカバーされており、マイクロ構造部が、少なくとも1つの箇所に周辺に対する接続部を有している、請求項1記載のプラットフォーム。
- 入口および/または出口が、制限された液体量のための中空室として形成されている、請求項1記載のプラットフォーム。
- 入口および/または出口が、液体流を導入もしくは導出するための接続部を備えている、請求項1記載のプラットフォーム。
- 少なくとも1つの中空室が、分析チャンバとして形成されている、請求項1記載のプラットフォーム。
- 少なくとも1つの中空室が、試薬を有していて、反応チャンバとして形成されている、請求項1記載のプラットフォーム。
- 複数の中空室が、分析チャンバまたは反応チャンバとして、処理したい液体の搬送路に相前後して配置されている、請求項1記載のプラットフォーム。
- 複数の中空室が、分析チャンバまたは反応チャンバとして、処理したい液体の複数の搬送路に配置されている、請求項1記載のプラットフォーム。
- 処理したい液体の複数の搬送路が、互いに平行に配置されている、請求項1記載のプラットフォーム。
- 処理したい液体のための少なくとも1つの搬送路が、少なくとも1つの箇所で分岐されている、請求項1記載のプラットフォーム。
- 少なくとも1つの別のマイクロ構造化されたエレメントが、場合によってメアンダ状の毛管を備えた調量装置として形成されている、請求項1記載のプラットフォーム。
- 毛管状の調量装置が、中空室または拡張部を有している、請求項13記載のプラットフォーム。
- 少なくとも1つの別のマイクロ構造化されたエレメントが、毛管ストップとして形成されている、請求項1記載のプラットフォーム。
- 少なくとも1つの別のマイクロ構造化されたエレメントが、有利には0.5秒〜20分の停止時間を備えた流体スイッチとして形成されている、請求項1記載のプラットフォーム。
- 少なくとも1つの別のマイクロ構造化されたエレメントが、分散された粒子を含有した処理したい液体の部分流のためのギャップ状の導出装置として形成されている、請求項1記載のプラットフォーム。
- 当該プラットフォームが、一方の側でマイクロ構造化されている、請求項1記載のプラットフォーム。
- 当該プラットフォームが、マイクロ構造化された側でカバーされており、カバーが、有利には構造化されていない、請求項18記載のプラットフォーム。
- 当該プラットフォームが、
・一方の側でマイクロ構造化されており、
・通路を有しており、該通路が、一方の側に設けられたマイクロ構造部から、構造化されていない他方の側にまで達しており、
・構造化されていない側にカバーを備えており、該カバーが、当該プラットフォームに面した側でマイクロ構造化されており、
・通路が、当該プラットフォームのマイクロ構造部を、カバーに設けられたマイクロ構造部に接続している、
請求項18記載のプラットフォーム。 - 当該プラットフォームが、
・少なくとも2つの側でマイクロ構造化されており、
・少なくとも1つのマイクロ構造化された側でカバーされており、
・カバーが、有利には構造化されていない、
請求項1記載のプラットフォーム。 - 当該プラットフォームが、
・少なくとも2つの側でマイクロ構造化されており、
・通路を有しており、該通路が、当該プラットフォームの、マイクロ構造化された一方の側から、マイクロ構造化された他方の側に達している、
請求項21記載のプラットフォーム。 - 少なくとも1つの連鎖を形成する以下のマイクロ構造化されたエレメント:すなわち、
・第1の中空室(15)が設けられており、該第1の中空室(15)が、入口(11)に第1の毛管(13,14)を介して接続されており、
・第2の中空室(21)が設けられており、該第2の中空室(21)が、第1の中空室(15)の下流側に配置されており、
・第1の中空室(15)と第2の中空室(21)との間に流体スイッチが設けられており、該流体スイッチが、より狭幅の毛管(16)を介して第1の中空室(15)に接続されていて、拡張された毛管(19)を介して第2の中空室(21)に接続されており、流体スイッチが、
・第1の毛管ストップ(17)を、拡張された毛管(19)への、より狭幅の毛管(16)の移行部に有しており、
・制御毛管(18)を有しており、該制御毛管(18)が、より狭幅の毛管(16)に接続されており、制御毛管(18)が、第1の毛管ストップ(17)に通じており、
・毛管(22)が設けられており、該毛管(22)が、第2の中空室(21)で始まっており、毛管(22)の開放した端部が、出口として働くようになっており、毛管(22)が、その開放した端部に第2の毛管ストップを備えている、
請求項1記載のプラットフォーム。 - 当該プラットフォームが、さらに、
・出口(12)を有しており、該出口(12)が、入口(11)に毛管(13)を介して接続されており、
・ほぼT字形の分岐部を有しており、該分岐部で毛管(14)が、毛管(13)のほぼ真っ直ぐな区分からほぼ鉛直に分岐している、
請求項23記載のプラットフォーム。 - 前記マイクロ構造化されたエレメントが、種類および配置形式に従って当該プラットフォームに複数の連鎖で設けられており、各連鎖が、入口(11)と出口(12)との間のただ1つの毛管(13)に接続されている、請求項23記載のプラットフォーム。
- 分岐された少なくとも1つの連鎖を形成する以下のマイクロ構造化されたエレメント:すなわち、
・第1の中空室(35)が設けられており、該第1の中空室(35)が、入口(31)に第1の毛管(33,34)を介して接続されており、
・第2の中空室(41)が設けられており、該第2の中空室(41)が、第1の中空室(35)の下流側に配置されており、
・第1の中空室(35)と第2の中空室(41)との間に第1の流体スイッチが設けられており、該第1の流体スイッチが、より狭幅の毛管(36)を介して第1の中空室(35)に接続されていて、拡張された毛管(39)を介して第2の中空室(41)に接続されており、第1の流体スイッチが、
・第1の毛管ストップ(37)を、拡張された毛管(39)への、より狭幅の毛管(36)の移行部に有しており、
・第1の制御毛管(38)を有しており、該第1の制御毛管(38)が、より狭幅の毛管(36)に接続されており、第1の制御毛管(38)が、第1の毛管ストップ(37)に通じており、
・側方分岐部に第3の中空室(44)が設けられており、
・第2の中空室(41)と第3の中空室(44)との間に第2の流体スイッチが設けられており、該第2の流体スイッチが、より狭幅の毛管(45)を介して第3の中空室(44)に接続されていて、拡張された毛管(48,49)を介して第2の中空室(41)に接続されており、第2の流体スイッチが、
・第2の毛管ストップ(46)を、拡張された毛管(48)への、より狭幅の毛管(45)の移行部に有しており、
・第2の制御毛管(47)を有しており、該第2の制御毛管(47)が、毛管(42)に接続されており、第2の制御毛管(47)が、第2の毛管ストップ(46)に通じており、
・毛管(42)が設けられており、該毛管(42)が、第2の中空室(41)で始まっていて、中空室に開口しており、該中空室が、吸収パッド(43)を有している、
請求項1記載のプラットフォーム。 - 当該プラットフォームが、さらに、
・出口(32)を有しており、該出口(32)が、入口(31)に毛管(33)を介して接続されており、
・ほぼT字形の分岐部を有しており、該分岐部で毛管(34)が、毛管(33)のほぼ真っ直ぐな区分からほぼ鉛直に分岐している、
請求項26記載のプラットフォーム。 - 前記マイクロ構造化されたエレメントが、種類および配置形式に従って当該プラットフォームに複数の連鎖で設けられており、各連鎖が、入口(31)と出口(32)との間のただ1つの毛管(33)に接続されている、請求項26記載のプラットフォーム。
- 分岐された少なくとも1つの連鎖を形成する以下のマイクロ構造化されたエレメント:すなわち、
・第1の中空室(35)が設けられており、該第1の中空室(35)が、第1の入口(31)に第1の毛管(33,34)を介して接続されており、
・第2の中空室(41)が設けられており、該第2の中空室(41)が、第1の中空室(35)の下流側に配置されており、
・第1の中空室(35)と第2の中空室(41)との間に第1の流体スイッチが設けられており、該第1の流体スイッチが、より狭幅の毛管(36)を介して第1の中空室(35)に接続されていて、拡張された毛管(39)を介して第2の中空室(41)に接続されており、第1の流体スイッチが、
・第1の毛管ストップ(37)を、拡張された毛管(39)への、より狭幅の毛管(36)の移行部に有しており、
・第1の制御毛管(38)を有しており、該第1の制御毛管(38)が、より狭幅の毛管(36)に接続されており、第1の制御毛管(38)が、第1の毛管ストップ(37)に通じており、
・第2の入口(44)が設けられており、該第2の入口(44)が、側方分岐部に配置されており、
・分岐部で第2の中空室(41)と第2の入口(44)との間に第2の流体スイッチが設けられており、該第2の流体スイッチが、より狭幅の毛管(45)を介して第2の入口(44)に接続されていて、拡張された毛管(48,49)を介して第2の中空室(41)に接続されており、第2の流体スイッチが、
・第2の毛管ストップ(46)を、拡張された毛管(48)への、より狭幅の毛管(45)の移行部に有しており、
・第2の制御毛管(47)を有しており、該第2の制御毛管(47)が、毛管(42)に接続されており、第2の制御毛管(47)が、第2の毛管ストップ(46)に通じており、
・第2の中空室(41)と、吸収パッド(43)を有する中空室との間に第3の流体スイッチが設けられており、該第3の流体スイッチが、より狭幅の毛管(42)を介して第2の中空室(41)に接続されており、第3の流体スイッチが、拡張された毛管(53,54)によって、吸収パッド(43)を有する中空室に接続されており、第3の流体スイッチが、
・第3の毛管ストップ(51)を、拡張された毛管(53)への、より狭幅の毛管(42)の移行部に有しており、
・第3の制御毛管(52)を有しており、該第3の制御毛管(52)が、毛管(42)に接続されており、第3の制御毛管(52)が、第3の毛管ストップ(51)に通じている、
請求項1記載のプラットフォーム。 - 当該プラットフォームが、さらに、
・出口(32)を有しており、該出口(32)が、第1の入口(31)に毛管(33)を介して接続されており、
・ほぼT字形の分岐部を有しており、該分岐部で毛管(34)が、毛管(33)のほぼ真っ直ぐな区分からほぼ鉛直に分岐している、
請求項29記載のプラットフォーム。 - 前記マイクロ構造化されたエレメントが、種類および配置形式に従って当該プラットフォームに、それぞれ1つの分岐部を備えた複数の連鎖で設けられており、各連鎖が、第1の入口(31)と出口(32)との間のただ1つの毛管(33)に接続されている、請求項29記載のプラットフォーム。
- 分岐された少なくとも1つの連鎖を形成する以下のマイクロ構造化されたエレメント:すなわち、
・中空室(71)が設けられており、該中空室(71)が、入口(61)に第1の毛管(63,64,70)を介して接続されており、該第1の毛管(64)が、場合によって、拡張部を有しており、
・拡張された毛管(66)への、より狭幅の毛管(64)の移行部に毛管ストップ(67)が設けられており、
・第2の入口(65)が設けられており、該第2の入口(65)が、第2の毛管(68)を介して毛管ストップに接続されており、
・第3の毛管(72)が設けられており、該第3の毛管(72)が、箇所(73)で分岐されており、該箇所(73)で
・第4の毛管(74a)が、第2の中空室(75)に通じており、該第2の中空室(75)に第5の毛管(76)が接続されており、該第5の毛管(76)が、その開放した端部に毛管ストップを有しており、
・第6の毛管(74b)が、第3の中空室(77)に通じており、該第3の中空室(77)が、第7の毛管(78,82)を介して第4の中空室(83)に接続されており、該第4の中空室(83)に第8の毛管(84)が接続されており、該第8の毛管(84)が、その開放した端部に毛管ストップを有しており、
・制御毛管(80)が設けられており、該制御毛管(80)が、より狭幅の毛管(78)から分岐しており、制御毛管(80)が、拡張された毛管(79)への、より狭幅の毛管(78)の移行部に設けられた毛管ストップ(81)に通じている、
請求項1記載のプラットフォーム。 - 当該プラットフォームが、さらに、
・出口(62)を有しており、該出口(62)が、入口(61)に毛管(63)を介して接続されており、
・ほぼT字形の分岐部を有しており、該分岐部で毛管(64)が、毛管(63)のほぼ真っ直ぐな区分からほぼ鉛直に分岐している、
請求項32記載のプラットフォーム。 - 前記マイクロ構造化されたエレメントが、種類および配置形式に従って当該プラットフォームに、分岐された複数の連鎖で設けられている、請求項32記載のプラットフォーム。
- 前記マイクロ構造化されたエレメントが、種類および配置形式に従って当該プラットフォームに、分岐された複数の連鎖で設けられており、分岐された各連鎖が、入口(61)と出口(62)との間のただ1つの毛管(63)に接続されている、請求項32記載のプラットフォーム。
- 分岐された少なくとも1つの連鎖を形成する以下のマイクロ構造化されたエレメント:すなわち、
・入口(91)が設けられており、該入口(91)が、第1の毛管(93)を介して出口(92)に接続されており、
・毛管ギャップ(94)が設けられており、該毛管ギャップ(94)が、側方で第1の毛管に接続されており、
・第2の毛管(95)が設けられており、該第2の毛管(95)が、毛管ギャップ(94)を中空室(96)に接続しており、
・第3の毛管(97)が設けられており、該第3の毛管(97)が、中空室(96)に接続されており、第3の毛管(97)が、その開放した端部に毛管ストップを有している、
請求項1記載のプラットフォーム。 - 分岐された少なくとも1つの連鎖を形成する以下のマイクロ構造化されたエレメント:すなわち、
・第1の液体のための第1の入口(101)が設けられており、該第1の入口(101)が、第1の毛管(102)を介して第1の中空室(103)に接続されており、
・第2の中空室(109)が設けられており、該第2の中空室(109)が、第2の毛管(104,108)を介して第1の中空室に接続されており、
・制御毛管(105)を備えた第2の毛管の途中に第1の流体スイッチ(107)が設けられており、制御毛管(105)が、第2の毛管(104)に接続されており、
・第3の毛管(110,113)が設けられており、該第3の毛管(110,113)が、第2の中空室を出口(114)に接続しており、
・制御毛管(120)を備えた第3の毛管の途中に第2の流体スイッチ(112)が設けられており、
・第3の流体スイッチ(119)が設けられており、該第3の流体スイッチ(119)の、拡張された毛管が、接続毛管を介して分岐部(122)で第3の毛管(108)に接続されていて、制御毛管(118)に接続されており、該制御毛管(118)が、第3の毛管(110)に接続されており、
・第2の入口(116)が設けられており、該第2の入口(116)が、毛管を介して第3の流体スイッチ(119)に接続されており、
・第3の制御毛管(120)が設けられており、該第3の制御毛管(120)が、第3の流体スイッチ(119)の、拡張された毛管から分岐しており、第3の制御毛管(120)が、第2の流体スイッチ(112)の毛管ストップ(111)に通じている、
請求項1記載のプラットフォーム。 - 前記マイクロ構造化されたエレメントが、種類および配置形式に従って当該プラットフォームに、分岐された複数の連鎖で設けられている、請求項37記載のプラットフォーム。
- 前記マイクロ構造化されたエレメントが、種類および配置形式に従って当該プラットフォームに、分岐された複数の連鎖で設けられており、分岐された各連鎖が、ただ1つの入口(101)に接続されている、請求項37記載のプラットフォーム。
- 1マイクロリットル〜1000マイクロリットルの範囲内の液体を処理するための請求項1記載のプラットフォームの使用法。
- 生物学的、化学的または医学的な分野に基づく液体を処理しかつ分析するための請求項1記載のプラットフォームの使用法。
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