JP2020536724A - 気泡迂回領域を備えるマイクロ流体デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
(i)PCRチャンバの構造設計は、気泡の形成を防ぐ点で、円形チャンバよりもダイヤモンド形または菱形チャンバが優れていると考えられている。最近、Gongらは、PCRチャンバが深いほど、PCR溶液が気泡をトラップすることなく該溶液をチャンバに流し込むのが難しくなると報告した。しかしながら、チャンバのサイズ、または入口および出口の形状およびサイズは、気泡の形成にはほとんど、あるいはまったく影響しない。
(ii)PCRチャンバの表面処理。一般に、PCRチャンバおよびその入口/出口の濡れ特性は、気泡の形成に影響する。チャンバ表面の親水性が高い場合、PCRサンプルは気泡を形成することなくスムーズかつ迅速にチャンバに流入できるが、完全に親水性の高い表面が適切でない場合が多くある。
(iii)PCRチャンバのシーリング加圧。加圧および高温下では、ガスの溶解度が増し、PCRサンプル内の溶存ガスおよび微細気泡の体積が増加しないため、気泡の形成が妨げられる。
(iv)PCRサンプルの脱気。この処理により、ロード前にPCRサンプル内の非凝縮性ガスを除去することができ、その結果、気泡が形成されるリスクを低減できる。
マイクロチャネル内に少なくとも1つの関心領域を備えるマイクロチャネルであって、
関心領域に隣接して気泡迂回領域が設けられ、気泡迂回領域の流動抵抗が関心領域の流動抵抗よりも低いことを特徴とする。
基板内に少なくとも部分的に形成され、流体流路を提供するように構成されたマイクロチャネルと;
マイクロチャネル内の少なくとも1つの関心領域と、を備えるマイクロ流体デバイスであって、
関心領域に隣接して気泡迂回領域が設けられ、気泡迂回領域の流動抵抗が関心領域の流動抵抗よりも低いことを特徴とする。
ΔP=RQ
Rは、流体力学的抵抗である。この式は、形式的には、電圧差と電流との間の電気運動学的法則、V=RIのアナロジーである。
・円形断面のチャネル(全長L,半径R):
Claims (24)
- 流体流路を提供するように構成されるマイクロチャネルであり、
マイクロチャネルは、前記マイクロチャネル内に少なくとも1つの関心領域を備え、
前記関心領域に隣接して気泡迂回領域が設けられ、前記気泡迂回領域の流動抵抗が前記関心領域の流動抵抗よりも低いことを特徴とする、マイクロチャネル。 - 前記関心領域は、少なくとも一方側で、前記気泡迂回領域によって囲われ、前記気泡迂回領域の流動抵抗が前記関心領域の流動抵抗よりも低い、請求項1に記載のマイクロチャネル。
- 前記気泡迂回領域が前記関心領域と流体連通している、請求項1または2に記載のマイクロチャネル。
- 前記気泡迂回領域および前記関心領域が単一のチャンバから形成される、請求項1〜3のいずれか一項に記載のマイクロチャネル。
- 少なくとも1つのチャンバを備える、請求項1〜4のいずれか一項に記載のマイクロチャネル。
- 前記関心領域が前記チャンバ内にある、請求項5に記載のマイクロチャネル。
- 前記気泡迂回領域の高さが前記関心領域の高さよりも相対的に高い、請求項1〜6のいずれか一項に記載のマイクロチャネル。
- 前記気泡迂回領域の断面積が前記関心領域の断面積よりも大きい、請求項1〜7のいずれか一項に記載のマイクロチャネル。
- 前記マイクロチャネルが第1の基板の溝として形成され、第2の基板が重ねられ、それによって前記マイクロチャネルが取り囲まれる、請求項1〜8のいずれか一項に記載のマイクロチャネル。
- 第1の基板および第2の基板がともに接合されている、請求項1〜9のいずれか一項に記載のマイクロチャネル。
- 前記気泡迂回領域が、マイクロ流体チャネルの上部にある1つまたは複数の溝の形態である、請求項1〜10のいずれか一項に記載のマイクロチャネル。
- 前記気泡迂回領域が、前記マイクロチャネルの少なくとも一部を形成するように適合される、第1または第2の基板に挿入可能なプラグ内に、または前記プラグによって、少なくとも部分的に形成されている、請求項1〜11のいずれか一項に記載のマイクロチャネル。
- 前記気泡迂回領域の形状が、前記マイクロチャネルの一部を形成する前記プラグの表面上に設けられる、請求項12に記載のマイクロチャネル。
- マイクロ流体チャネルは、第1の基板の第1の表面から、第1の開口を通って、前記第1の基板の第2の表面まで移動し、それから第2の開口を介して前記第1の表面に戻るように適合されている、請求項9〜13のいずれか一項に記載のマイクロチャネル。
- 第1の基板の第2の表面がプラグ受容部を備える、請求項9〜14のいずれか一項に記載のマイクロチャネル。
- 前記プラグ受容部は、押し嵌めまたは摩擦嵌めの方法でプラグを受容するように適合され、前記気泡迂回領域の形状が、前記第1の基板の前記第2の表面上に設けられる、請求項15に記載のマイクロチャネル。
- プラグは、前記プラグ受容部に挿入されてマイクロ流体チャネルの一部の壁を形成する、請求項16に記載のマイクロチャネル。
- 前記気泡迂回領域が前記関心領域の上流で始まる、請求項1〜17のいずれか一項に記載のマイクロチャネル。
- 前記気泡迂回領域が前記関心領域の境界の少なくとも一部の上に存在する、請求項1〜18のいずれか一項に記載のマイクロチャネル。
- 前記気泡迂回領域が前記関心領域の両側を取り囲んでいる、請求項1〜19のいずれか一項に記載のマイクロチャネル。
- 前記気泡迂回領域が複数の溝を含む、請求項1〜20のいずれか一項に記載のマイクロチャネル。
- 前記気泡迂回領域の壁が湾曲している、請求項1〜21のいずれか一項に記載のマイクロチャネル。
- 請求項1〜22のいずれか一項に記載のマイクロチャネルを備える、マイクロ流体デバイスであって、前記マイクロチャネルが基板内に少なくとも部分的に形成され、流体流路を提供するように構成されている、マイクロ流体デバイス。
- 連続フローマイクロチャネルデバイスである、請求項23に記載のマイクロ流体デバイス。
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