JPWO2021222171A5

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Publication number: JPWO2021222171A5
Application number: JP2022565797A
Authority: JP
Publication date: 2024-04-09

Description

いくつかの実施形態では、実質的無漏出流体継手は、２つまたはそれを上回る流体ラインのうちの２つ内の相対的流体圧力が少なくとも１００倍変動するときに維持される。いくつかの実施形態では、２つまたはそれを上回る流体相互接続はそれぞれ、独立してばね荷重された継手を備える。いくつかの実施形態では、独立してばね荷重された継手は、マイクロ流体カートリッジ内に孔を備える流体ポートと噛合する、平坦面シール継手を備える。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
マイクロ流体チップであって、
ａ）基材であって、前記基材は、
ｉ）エレクトロスプレーイオン化オリフィスと流体連通する遠位端を備える流体チャネルと、
ｉｉ）前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスに隣接して配置されるガス出口オリフィスと流体連通する遠位端を備えるガスチャネルと
を備える、基材
を備え、
前記流体チャネルの遠位端と前記ガスチャネルの遠位端との間の角度は、約０度～約３０度に及ぶ、マイクロ流体チップ。
（項目２）
前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスは、前記基材の縁または角または先端上に配置される、項目１に記載のマイクロ流体チップ。
（項目３）
前記ガス出口オリフィスは、前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスに隣接する前記基材の縁上に配置される、項目２に記載のマイクロ流体チップ。
（項目４）
前記基材は、２つまたはそれを上回るガスチャネルを備え、これらのそれぞれは、ガス出口オリフィスと流体連通する遠位端を備える、項目１－３のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目５）
前記２つまたはそれを上回るガス出口オリフィスは、前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスに隣接して、かつそれを中心として対称的に配置される、項目４に記載のマイクロ流体チップ。
（項目６）
前記角度は、約１０度～約２０度に及ぶ、項目１－５のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目７）
前記角度は、約１５±５度である、項目１－５のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目８）
前記ガス出口オリフィスは、前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスから排出される溶液の霧化を実施するように構成される、項目１－７のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目９）
前記マイクロ流体デバイスは、それぞれが前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスに隣接して配置されるガス出口オリフィスを備える３つまたはそれを上回るガスチャネルを備える、項目１－８のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目１０）
前記３つまたはそれを上回るガスチャネルのうちの少なくとも１つは、前記基材内に配置され、前記３つまたはそれを上回るガスチャネルのうちの少なくとも１つは、前記少なくとも１つのガスチャネルが前記基材と同一平面内に位置しないように、前記基材に隣接して位置付けられる前記マイクロ流体チップの補助構成要素内に配置される、項目９に記載のマイクロ流体チップ。
（項目１１）
前記補助構成要素内に配置される前記３つまたはそれを上回るガスチャネルのうちの少なくとも１つは、そのガス出口オリフィスが、前記基材のものと略垂直な平面内にあり、前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスを中心として対称的に、かつそれに隣接して位置付けられるように位置付けられる、項目１０に記載のマイクロ流体チップ。
（項目１２）
前記補助構成要素内に配置される前記３つまたはそれを上回るガスチャネルのうちの少なくとも１つは、そのガス出口オリフィスが、前記基材のものに対して回転され、前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスを中心として、かつそれに隣接して、半径方向対称対様式において位置付けられる１つまたはそれを上回る平面内にあるように位置付けられる、項目１１に記載のマイクロ流体チップ。
（項目１３）
前記流体チャネルは、分離チャネルを備える、項目１－１２のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目１４）
前記マイクロ流体チップは、前記流体チャネル内において、被分析物の混合物を備えるサンプルの等電点電気泳動または電気泳動分離を実施するように構成される、項目１－１３のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目１５）
前記流体チャネルは、約２０μｍ～約６００μｍに及ぶ幅を有する、項目１－１４のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目１６）
前記流体チャネルは、約１０μｍ～約１００μｍに及ぶ深度を有する、項目１－１５のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目１７）
前記流体チャネルは、約０．２５ｃｍ～約３０ｃｍに及ぶ長さを有する、項目１－１６のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目１８）
前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスは、略正方形、長方形、円形、長円形、または菱形形状断面を有する、項目１－１７のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目１９）
前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスは、約１０μｍ～約１００μｍに及ぶ最大断面寸法を有する、項目１－１８のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目２０）
前記ガスチャネルは、約２０μｍ～約２００μｍに及ぶ幅を有する、項目１－１９のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目２１）
前記ガスチャネルは、約１０μｍ～約１００μｍに及ぶ深度を有する、項目１－２０のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目２２）
前記ガスチャネルは、約０．２ｃｍ～約２０ｃｍに及ぶ長さを有する、項目１－２１のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目２３）
前記ガス出口オリフィスは、略正方形、長方形、円形、長円形、または菱形形状断面を有する、項目１－２２のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目２４）
前記ガス出口オリフィスは、約１０μｍ～約５０μｍに及ぶ最大断面寸法を有する、項目１－２３のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目２５）
前記ガス出口オリフィスは、前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスの１００μｍ以内に配置される、項目１－２４のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目２６）
前記ガス出口オリフィスは、前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスの５０μｍ以内に配置される、項目１－２５のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目２７）
前記ガス出口オリフィスは、前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスの１５μｍ以内に配置される、項目１－２６のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目２８）
前記基材は、ガラス、シリコン、ポリマー、またはそれらの任意の組み合わせから加工される、項目１－２７のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目２９）
マイクロ流体チップであって、
ａ）基材であって、前記基材は、
ｉ）それぞれがガスをガス出口オリフィスに送達するように構成される異なる長さの２つまたはそれを上回るガスチャネル
を備える、基材
を備え、
前記２つまたはそれを上回るガスチャネルのうちの少なくとも１つの寸法は、前記２つまたはそれを上回るガスチャネルのそれぞれが略同一流体力学的流動抵抗を有するように、その長さの一部に沿って調節される、マイクロ流体チップ。
（項目３０）
前記２つまたはそれを上回るガスチャネルのうちの少なくとも１つの断面積は、その長さの一部に沿って調節される、項目２９に記載のマイクロ流体チップ。
（項目３１）
前記２つまたはそれを上回るガスチャネルの長さにおける最小差異は、約１ｃｍ～約１０ｃｍに及ぶ、項目２９または項目３０に記載のマイクロ流体チップ。
（項目３２）
前記２つまたはそれを上回るガスチャネルの長さにおける最大差異は、約１ｃｍ～約１０ｃｍに及ぶ、項目２９－３１のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目３３）
前記基材はさらに、エレクトロスプレーイオン化オリフィスと流体連通する遠位端を備える流体チャネルを備える、項目２９－３２のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目３４）
前記２つまたはそれを上回るガス出口オリフィスは、前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスを中心として対称的に、かつそれに隣接して配置され、前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスから排出される溶液の霧化を実施するように構成される、項目３３に記載のマイクロ流体チップ。
（項目３５）
前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスは、前記基材の縁または角上に配置される、項目３３－３４のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目３６）
前記２つまたはそれを上回るガス出口オリフィスは、前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスに隣接する前記基材の縁上に配置される、項目３５に記載のマイクロ流体チップ。
（項目３７）
前記流体チャネルは、分離チャネルを備える、項目２９－３６のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目３８）
前記マイクロ流体チップは、等電点電気泳動または電気泳動分離を実施するように構成される、項目２９－３７のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目３９）
前記ガスは、霧化装置ガスである、項目２９－３８のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目４０）
前記霧化装置ガスは、空気、窒素、酸素、亜酸化窒素、フルオロウレタン、ヘリウム、アルゴン、メタノール、またはそれらの任意の組み合わせを備える、項目３９に記載のマイクロ流体チップ。
（項目４１）
前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスがその上に配置される前記基材の縁または前記基材の角の少なくとも一部上に、疎水性コーティングをさらに備える、項目３５－４０のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目４２）
マイクロ流体チップであって、
ａ）基材であって、前記基材は、
ｉ）流体入口ポートと流体連通する近位端と、エレクトロスプレーイオン化オリフィスと流体連通する遠位端を備える流体チャネルと、
ｉｉ）それぞれがガス入口ポートと流体連通する近位端と、ガス出口オリフィスと流体連通する遠位端とを備える少なくとも２つのガスチャネルと
を備える、基材
を備え、
前記少なくとも１つの流体入口ポートおよび前記少なくとも２つのガス入口ポートは、前記基材の第１の縁に沿って配置される、マイクロ流体チップ。
（項目４３）
前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスは、前記基材の第２の縁上に位置付けられる、項目４２に記載のマイクロ流体チップ。
（項目４４）
前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスは、前記第１の縁を備えない前記基材の角上に位置付けられる、項目４３に記載のマイクロ流体チップ。
（項目４５）
前記基材は、約２．０ｍｍ厚未満である、項目４２－４４のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目４６）
前記流体チャネルは、電気泳動分離を実施するように構成される分離チャネルを備える、項目４２－４５のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目４７）
前記流体チャネルは、等電点電気泳動分離を実施するように構成される分離チャネルを備える、項目４２－４５のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目４８）
前記基材は、第１の分離チャネルと、第２の分離チャネルとを備え、前記第１の分離チャネルの遠位端は、前記第２の分離チャネルの近位端と流体連通し、前記第２の分離チャネルの遠位端は、前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスと流体連通する、項目４６－４７のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目４９）
前記第１の分離チャネルは、クロマトグラフ分離を実施するように構成され、前記第２の分離チャネルは、電気泳動分離を実施するように構成される、項目４８に記載のマイクロ流体チップ。
（項目５０）
前記第１の分離チャネルは、クロマトグラフ分離を実施するように構成され、前記第２の分離チャネルは、等電点電気泳動分離を実施するように構成される、項目４８に記載のマイクロ流体チップ。
（項目５１）
前記流体チャネルは、被分析物の混合物を備えるサンプルの等電点電気泳動分離を実施するように構成される分離チャネルを備え、前記基材はさらに、前記分離チャネルの遠位端と流体連通し、動員電解質の電気泳動導入を前記分離チャネルの遠位端に提供するように構成される動員電解質チャネルを備える、項目４２－５０のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目５２）
マイクロ流体チップからエレクトロスプレーイオン化を実施するための方法であって、
ａ）基材を備えるマイクロ流体チップを提供することであって、前記基材は、
ｉ）エレクトロスプレーイオン化オリフィスと流体連通する遠位端を備える少なくとも１つの流体チャネルと、
ｉｉ）前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスに隣接するガス出口オリフィスにガスを送達するように構成される少なくとも１つのガスチャネルと
を備える、ことと、
ｂ）溶液が前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスから排出されるように、前記溶液を前記少なくとも１つの流体チャネルを通して流動させることと、
ｃ）ガスが前記ガス出口オリフィスから排出されるように、前記ガスを前記少なくとも１つのガスチャネルを通して流動させることと
を含み、
前記基材の温度は、前記少なくとも１つのガスチャネルを通して流動する前記ガスの温度によって制御される、方法。
（項目５３）
前記ガスの温度は、約４℃～約１００℃に及ぶ、項目５２に記載の方法。
（項目５４）
前記基材の温度は、約１０℃～約５０℃に及ぶ、項目５２または項目５３に記載の方法。
（項目５５）
前記基材の平均温度は、３０±５℃に保持される、項目５２－５４のいずれか１項に記載の方法。
（項目５６）
前記少なくとも１つの流体チャネルは、分離チャネルを備える、項目５２－５５のいずれか１項に記載の方法。
（項目５７）
前記分離チャネルは、被分析物の混合物を備えるサンプルの等電点電気泳動分離を実施するように構成される、項目５６に記載の方法。
（項目５８）
前記分離チャネルは、被分析物の混合物を備えるサンプルの電気泳動分離を実施するように構成される、項目５６に記載の方法。
（項目５９）
前記マイクロ流体チップがサンプルを質量分析計の中に導入するように構成されるときに達成されるエレクトロスプレーイオン化性能は、総質量質量分析信号強度における１．０％標準誤差未満の変動によって特徴付けられる、項目５２－５８のいずれか１項に記載の方法。
（項目６０）
前記マイクロ流体チップがサンプルを質量分析計の中に導入するように構成されるときのエレクトロスプレーイオン化性能は、総質量質量分析信号強度における０．１％標準誤差未満の変動によって特徴付けられる、項目５２－５９のいずれか１項に記載の方法。
（項目６１）
安定エレクトロスプレーイオン化性能を提供するための方法であって、
ａ）基材を備えるマイクロ流体チップを提供することであって、前記基材は、（ｉ）エレクトロスプレーイオン化オリフィスと流体連通する遠位端を有する流体チャネルと、（ｉｉ）ガス出口オリフィスと流体連通する遠位端を有するガスチャネルとを備える、ことと、
ｂ）溶液を前記流体チャネルを通して流動させることと、
ｃ）ガスを前記ガスチャネルを通して流動させることと、
ｄ）前記ガスおよび溶液に関する体積流率の比が１０００：１～１，０００，０００：１に及ぶように、前記ガスの流率および前記溶液の流率を制御することと
を含む、方法。
（項目６２）
前記ガスおよび溶液に関する体積流率の比は、１０，０００：１～５００，０００：１に及ぶ、項目６１に記載の方法。
（項目６３）
前記溶液の流動は、圧力、重力、動電力、またはそれらの任意の組み合わせによって制御される、項目６１または項目６２に記載の方法。
（項目６４）
前記ガスの流動は、圧縮ガス源によって提供される、項目６１－６３のいずれか１項に記載の方法。
（項目６５）
前記溶液に関する体積流率は、２５μＬ／分未満である、項目６１－６４のいずれか１項に記載の方法。
（項目６６）
前記マイクロ流体チップは、２つまたはそれを上回るガスチャネルを備え、それぞれがガス出口オリフィスと流体連通する遠位端を備え、前記２つまたはそれを上回るガス出口オリフィスは、前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスを中心として対称的に、かつそれに隣接して配置される、項目６１－６５のいずれか１項に記載の方法。
（項目６７）
前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスは、前記基材の縁または角上に配置される、項目６１－６６のいずれか１項に記載の方法。
（項目６８）
前記１つまたはそれを上回るガス出口オリフィスは、前記基材の縁上の前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスに隣接して配置される、項目６７に記載の方法。
（項目６９）
前記マイクロ流体チップがサンプルを質量分析計の中に導入するように構成されるときに達成されるエレクトロスプレーイオン化性能は、総質量質量分析信号強度における１．０％標準誤差未満の変動によって特徴付けられる、項目６１－６８のいずれか１項に記載の方法。
（項目７０）
前記マイクロ流体チップがサンプルを質量分析計の中に導入するように構成されるときのエレクトロスプレーイオン化性能は、総質量質量分析信号強度における０．１％標準誤差未満の変動によって特徴付けられる、項目６１－６９のいずれか１項に記載の方法。
（項目７１）
安定エレクトロスプレーイオン化性能を提供するための方法であって、
ａ）基材を備えるマイクロ流体チップを提供することであって、前記基材は、（ｉ）エレクトロスプレーイオン化オリフィスと流体連通する遠位端を有する流体チャネルと、（ｉｉ）ガス出口オリフィスと流体連通する遠位端を有するガスチャネルとを備える、ことと、
ｂ）溶液を前記流体チャネルを通して流動させることと、
ｃ）ガスを前記ガスチャネルを通して流動させることと、
ｄ）前記ガス出口オリフィスにおける前記ガスに関する流速および前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスにおける前記溶液に関する流速の比が、１００：１～１，０００，０００：１に及ぶように、前記ガスの流率および前記溶液の流率を制御することと
を含む、方法。
（項目７２）
前記ガス出口オリフィスにおける前記ガスに関する流速および前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスにおける前記溶液に関する流速の比は、５００：１～５，０００：１に及ぶ、項目７１に記載の方法。
（項目７３）
前記ガス出口オリフィスにおける前記ガスに関する流速および前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスにおける前記溶液に関する流速の比は、１，０００：１～３，０００：１に及ぶ、項目７１または項目７２に記載の方法。
（項目７４）
マイクロ流体カートリッジであって、
ａ）マイクロ流体チップの縁上に配置される少なくとも１つの流体ポートおよび少なくとも２つのガスポートを備えるマイクロ流体チップと、
ｂ）前記マイクロ流体チップと流体連通し、前記マイクロ流体チップの少なくとも一部を包含するように構成されるマイクロ流体カートリッジ構成要素であって、前記マイクロ流体カートリッジ構成要素は、前記マイクロ流体チップの前記少なくとも１つの流体ポートおよび少なくとも２つのガスポートと整合する少なくとも１つの流体ポートおよび少なくとも２つのガスポートを備える、マイクロ流体カートリッジ構成要素と
を備える、マイクロ流体カートリッジ。
（項目７５）
前記マイクロ流体チップの縁と前記カートリッジの表面との間に配置される１つまたはそれを上回るエラストマ構成要素をさらに備え、前記１つまたはそれを上回るエラストマ構成要素は、力の印加に応じて、前記マイクロ流体チップの前記少なくとも１つの流体ポートおよび少なくとも２つのガスポートと前記マイクロ流体カートリッジ構成要素の前記少なくとも１つの流体ポートおよび少なくとも２つのガスポートとの間に実質的無漏出シールを形成する、項目７４に記載のマイクロ流体カートリッジ。
（項目７６）
前記マイクロ流体チップの縁は、約２．０ｍｍ厚未満である、項目７４または項目７５に記載のマイクロ流体カートリッジ。
（項目７７）
前記マイクロ流体チップの縁は、約１±０．４ｍｍ厚である、項目７４－７６のいずれか１項に記載のマイクロ流体カートリッジ。
（項目７８）
システムであって、
ａ）２つまたはそれを上回る流体ポートを備え、前記システムから除去可能であるように構成されるマイクロ流体カートリッジと、
ｂ）２つまたはそれを上回る流体相互接続を備える器具と
を備え、
前記２つまたはそれを上回る流体相互接続のそれぞれは、前記２つまたはそれを上回る流体相互接続および前記マイクロ流体カートリッジの前記２つまたはそれを上回る流体ポートを備えるアセンブリへの力の印加に応じて、前記器具の流体ラインと前記マイクロ流体カートリッジの流体ポートとの間に実質的無漏出流体継手を提供するように構成され、
前記実質的無漏出流体継手は、２つまたはそれを上回る流体ラインのうちの２つ内の相対的流体圧力が少なくとも１０倍変動するときに維持される、
システム。
（項目７９）
前記実質的無漏出流体継手は、前記２つまたはそれを上回る流体ラインのうちの２つ内の相対的流体圧力が少なくとも１００倍変動するときに維持される、項目７８に記載のシステム。
（項目８０）
前記２つまたはそれを上回る流体相互接続のそれぞれは、独立してばね荷重された継手を備える、項目７８または項目７９に記載のシステム。
（項目８１）
前記独立してばね荷重された継手は、前記マイクロ流体カートリッジ内に孔を備える流体ポートと噛合する平坦面シール継手を備える、項目８０に記載のシステム。
（項目８２）
前記マイクロ流体デバイスは、それぞれが前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスに直接隣接して配置されるガス出口オリフィスを備える３つまたはそれを上回るガスチャネルを備える、項目１－８のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップ。
（項目８３）
前記３つまたはそれを上回るガスチャネルのうちの少なくとも１つは、前記基材内に配置され、前記３つまたはそれを上回るガスチャネルのうちの少なくとも１つは、前記少なくとも１つのガスチャネルが前記基材と同一平面内に位置しないように、前記基材に直接隣接して位置付けられる前記マイクロ流体チップの補助構成要素内に配置される、項目８２に記載のマイクロ流体チップ。
（項目８４）
前記補助構成要素内に配置される前記３つまたはそれを上回るガスチャネルのうちの少なくとも１つは、そのガス出口オリフィスが、前記基材のものと略垂直な平面にあり、前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスを中心として対称的に、かつそれに直接隣接して位置付けられるように位置付けられる、項目８３に記載のマイクロ流体チップ。
（項目８５）
前記補助構成要素内に配置される前記３つまたはそれを上回るガスチャネルのうちの少なくとも１つは、そのガス出口オリフィスが、前記基材のものに対して回転され、前記エレクトロスプレーイオン化オリフィスを中心として半径方向対称対様式において、かつそれに直接隣接して位置付けられる１つまたはそれを上回る平面にあるように位置付けられる、項目８４に記載のマイクロ流体チップ。
（項目８６）
等電点電気泳動が、流体を前記流体入口ポートから前記分離チャネルを通して流動させながら実施される、項目４７に記載のマイクロ流体チップ。
（項目８７）
エレクトロスプレーイオン化が、流体を前記流体入口ポートから前記第１および第２の分離チャネルを通して流動させながら実施される、項目４８に記載のマイクロ流体チップ。
（参照による組み込み） In some embodiments, the substantially leak-free fluid coupling is maintained when the relative fluid pressure in two of the two or more fluid lines varies by at least a factor of 100. In some embodiments, the two or more fluid interconnects each comprise an independently spring-loaded coupling. In some embodiments, the independently spring-loaded coupling comprises a flat face seal coupling that mates with a fluid port that comprises a hole in the microfluidic cartridge.
The present invention provides, for example, the following:
(Item 1)
A microfluidic chip, comprising:
a) a substrate, the substrate comprising:
i) a fluid channel having a distal end in fluid communication with an electrospray ionization orifice;
ii) a gas channel having a distal end in fluid communication with a gas exit orifice disposed adjacent to the electrospray ionization orifice;
A substrate comprising:
Equipped with
The microfluidic chip, wherein an angle between the distal end of the fluid channel and the distal end of the gas channel ranges from about 0 degrees to about 30 degrees.
(Item 2)
2. The microfluidic chip of claim 1, wherein the electrospray ionization orifice is positioned on an edge or corner or tip of the substrate.
(Item 3)
3. The microfluidic chip of claim 2, wherein the gas exit orifice is disposed on an edge of the substrate adjacent to the electrospray ionization orifice.
(Item 4)
4. The microfluidic chip of any one of items 1-3, wherein the substrate comprises two or more gas channels, each of which comprises a distal end in fluid communication with a gas exit orifice.
(Item 5)
5. The microfluidic chip of claim 4, wherein the two or more gas exit orifices are adjacent to and symmetrically positioned about the electrospray ionization orifice.
(Item 6)
6. The microfluidic chip of any one of items 1 to 5, wherein the angle ranges from about 10 degrees to about 20 degrees.
(Item 7)
6. The microfluidic chip according to any one of items 1 to 5, wherein the angle is about 15±5 degrees.
(Item 8)
8. The microfluidic chip according to any one of items 1 to 7, wherein the gas exit orifice is configured to perform atomization of the solution discharged from the electrospray ionization orifice.
(Item 9)
The microfluidic chip of any one of items 1 to 8, wherein the microfluidic device comprises three or more gas channels, each of which comprises a gas exit orifice positioned adjacent to the electrospray ionization orifice.
(Item 10)
10. The microfluidic chip of claim 9, wherein at least one of the three or more gas channels is disposed within the substrate, and at least one of the three or more gas channels is disposed within an auxiliary component of the microfluidic chip positioned adjacent to the substrate such that the at least one gas channel is not coplanar with the substrate.
(Item 11)
11. The microfluidic chip of claim 10, wherein at least one of the three or more gas channels disposed in the auxiliary component is positioned such that its gas exit orifice is in a plane generally perpendicular to that of the substrate and is positioned symmetrically about and adjacent to the electrospray ionization orifice.
(Item 12)
12. The microfluidic chip of claim 11, wherein at least one of the three or more gas channels disposed in the auxiliary component is positioned such that its gas exit orifice lies in one or more planes rotated relative to that of the substrate and positioned in a radially symmetric manner centered about and adjacent to the electrospray ionization orifice.
(Item 13)
Item 13. The microfluidic chip of any one of items 1-12, wherein the fluid channel comprises a separation channel.
(Item 14)
14. The microfluidic chip of any one of claims 1 to 13, wherein the microfluidic chip is configured to perform isoelectric focusing or electrophoretic separation of a sample comprising a mixture of analytes in the fluid channel.
(Item 15)
15. The microfluidic chip of any one of items 1-14, wherein the fluid channel has a width ranging from about 20 μm to about 600 μm.
(Item 16)
Item 16. The microfluidic chip of any one of items 1-15, wherein the fluidic channel has a depth ranging from about 10 μm to about 100 μm.
(Item 17)
17. The microfluidic chip of any one of items 1-16, wherein the fluid channel has a length ranging from about 0.25 cm to about 30 cm.
(Item 18)
18. The microfluidic chip of any one of items 1-17, wherein the electrospray ionization orifice has a substantially square, rectangular, circular, oval, or diamond-shaped cross section.
(Item 19)
Item 19. The microfluidic chip of any one of items 1-18, wherein the electrospray ionization orifice has a maximum cross-sectional dimension ranging from about 10 μm to about 100 μm.
(Item 20)
20. The microfluidic chip of any one of items 1-19, wherein the gas channel has a width ranging from about 20 μm to about 200 μm.
(Item 21)
21. The microfluidic chip of any one of items 1-20, wherein the gas channels have a depth ranging from about 10 μm to about 100 μm.
(Item 22)
22. The microfluidic chip of any one of items 1-21, wherein the gas channel has a length ranging from about 0.2 cm to about 20 cm.
(Item 23)
23. The microfluidic chip of any one of items 1-22, wherein the gas exit orifice has a substantially square, rectangular, circular, oval, or diamond-shaped cross-section.
(Item 24)
24. The microfluidic chip of any one of items 1-23, wherein the gas exit orifice has a maximum cross-sectional dimension ranging from about 10 μm to about 50 μm.
(Item 25)
25. The microfluidic chip of any one of items 1-24, wherein the gas exit orifice is positioned within 100 μm of the electrospray ionization orifice.
(Item 26)
26. The microfluidic chip of any one of items 1-25, wherein the gas exit orifice is positioned within 50 μm of the electrospray ionization orifice.
(Item 27)
27. The microfluidic chip of any one of items 1-26, wherein the gas exit orifice is positioned within 15 μm of the electrospray ionization orifice.
(Item 28)
28. The microfluidic chip of any one of items 1-27, wherein the substrate is fabricated from glass, silicon, polymer, or any combination thereof.
(Item 29)
A microfluidic chip, comprising:
a) a substrate, the substrate comprising:
i) two or more gas channels of different lengths, each configured to deliver gas to a gas exit orifice;
A substrate comprising:
Equipped with
A microfluidic chip, wherein a dimension of at least one of the two or more gas channels is adjusted along a portion of its length such that each of the two or more gas channels has approximately the same hydrodynamic flow resistance.
(Item 30)
30. The microfluidic chip of claim 29, wherein a cross-sectional area of at least one of the two or more gas channels is adjusted along a portion of its length.
(Item 31)
31. The microfluidic chip of claim 29 or 30, wherein a minimum difference in length of the two or more gas channels ranges from about 1 cm to about 10 cm.
(Item 32)
32. The microfluidic chip of any one of items 29-31, wherein a maximum difference in length of the two or more gas channels ranges from about 1 cm to about 10 cm.
(Item 33)
33. The microfluidic chip of any one of claims 29-32, wherein the substrate further comprises a fluid channel having a distal end in fluid communication with an electrospray ionization orifice.
(Item 34)
34. The microfluidic chip of claim 33, wherein the two or more gas exit orifices are arranged symmetrically about and adjacent to the electrospray ionization orifice and configured to perform atomization of the solution exiting the electrospray ionization orifice.
(Item 35)
35. The microfluidic chip according to any one of items 33-34, wherein the electrospray ionization orifice is positioned on an edge or corner of the substrate.
(Item 36)
36. The microfluidic chip of claim 35, wherein the two or more gas exit orifices are positioned on an edge of the substrate adjacent to the electrospray ionization orifice.
(Item 37)
37. The microfluidic chip of any one of claims 29-36, wherein the fluid channel comprises a separation channel.
(Item 38)
38. The microfluidic chip of any one of items 29-37, wherein the microfluidic chip is configured to perform isoelectric focusing or electrophoretic separation.
(Item 39)
39. The microfluidic chip of any one of items 29-38, wherein the gas is an atomizer gas.
(Item 40)
40. The microfluidic chip of claim 39, wherein the atomizer gas comprises air, nitrogen, oxygen, nitrous oxide, fluorourethane, helium, argon, methanol, or any combination thereof.
(Item 41)
41. The microfluidic chip of any one of items 35-40, further comprising a hydrophobic coating on at least a portion of an edge of the substrate or a corner of the substrate on which the electrospray ionization orifice is disposed.
(Item 42)
A microfluidic chip, comprising:
a) a substrate, the substrate comprising:
i) a fluid channel having a proximal end in fluid communication with a fluid inlet port and a distal end in fluid communication with an electrospray ionization orifice;
ii) at least two gas channels, each having a proximal end in fluid communication with a gas inlet port and a distal end in fluid communication with a gas outlet orifice;
A substrate comprising:
Equipped with
The at least one fluid inlet port and the at least two gas inlet ports are disposed along a first edge of the substrate.
(Item 43)
43. The microfluidic chip of claim 42, wherein the electrospray ionization orifice is positioned on a second edge of the substrate.
(Item 44)
Item 44. The microfluidic chip of item 43, wherein the electrospray ionization orifice is positioned on a corner of the substrate that does not include the first edge.
(Item 45)
45. The microfluidic chip of any one of items 42-44, wherein the substrate is less than about 2.0 mm thick.
(Item 46)
46. The microfluidic chip of any one of claims 42-45, wherein the fluidic channel comprises a separation channel configured to perform an electrophoretic separation.
(Item 47)
46. The microfluidic chip of any one of claims 42-45, wherein the fluidic channel comprises a separation channel configured to perform isoelectric focusing separation.
(Item 48)
48. The microfluidic chip of any one of items 46-47, wherein the substrate comprises a first separation channel and a second separation channel, a distal end of the first separation channel in fluid communication with a proximal end of the second separation channel, and a distal end of the second separation channel in fluid communication with the electrospray ionization orifice.
(Item 49)
49. The microfluidic chip of claim 48, wherein the first separation channel is configured to perform a chromatographic separation and the second separation channel is configured to perform an electrophoretic separation.
(Item 50)
49. The microfluidic chip of claim 48, wherein the first separation channel is configured to perform a chromatographic separation and the second separation channel is configured to perform an isoelectric focusing separation.
(Item 51)
51. The microfluidic chip of any one of claims 42-50, wherein the fluid channel comprises a separation channel configured to perform isoelectric focusing separation of a sample comprising a mixture of analytes, and the substrate further comprises a mobilization electrolyte channel in fluid communication with a distal end of the separation channel and configured to provide electrophoretic introduction of a mobilization electrolyte to the distal end of the separation channel.
(Item 52)
1. A method for performing electrospray ionization from a microfluidic chip, comprising:
a) providing a microfluidic chip comprising a substrate, the substrate comprising:
i) at least one fluid channel having a distal end in fluid communication with an electrospray ionization orifice;
ii) at least one gas channel configured to deliver gas to a gas exit orifice adjacent to said electrospray ionization orifice;
and
b) flowing the solution through the at least one fluid channel such that the solution is ejected from the electrospray ionization orifice;
c) flowing a gas through the at least one gas channel such that the gas is exhausted through the gas exit orifice;
Including,
A method wherein the temperature of the substrate is controlled by the temperature of the gas flowing through the at least one gas channel.
(Item 53)
53. The method of claim 52, wherein the temperature of the gas ranges from about 4°C to about 100°C.
(Item 54)
54. The method of claim 52 or 53, wherein the temperature of the substrate ranges from about 10° C. to about 50° C.
(Item 55)
55. The method of any one of claims 52-54, wherein the average temperature of the substrate is maintained at 30±5°C.
(Item 56)
56. The method of any one of claims 52-55, wherein the at least one fluidic channel comprises a separation channel.
(Item 57)
57. The method of claim 56, wherein the separation channel is configured to perform an isoelectric focusing separation of a sample comprising a mixture of analytes.
(Item 58)
57. The method of claim 56, wherein the separation channel is configured to perform an electrophoretic separation of a sample comprising a mixture of analytes.
(Item 59)
59. The method of any one of items 52-58, wherein the electrospray ionization performance achieved when the microfluidic chip is configured to introduce a sample into a mass spectrometer is characterized by less than 1.0% standard error variation in total mass spectrometry signal intensity.
(Item 60)
60. The method of any one of items 52-59, wherein the electrospray ionization performance when the microfluidic chip is configured to introduce a sample into a mass spectrometer is characterized by less than 0.1% standard error variation in total mass spectrometry signal intensity.
(Item 61)
1. A method for providing stable electrospray ionization performance, comprising:
a) providing a microfluidic chip comprising a substrate comprising: (i) a fluid channel having a distal end in fluid communication with an electrospray ionization orifice; and (ii) a gas channel having a distal end in fluid communication with a gas exit orifice;
b) flowing a solution through said fluid channel;
c) flowing a gas through said gas channel;
d) controlling the flow rate of said gas and the flow rate of said solution such that the ratio of volumetric flow rates for said gas and solution ranges from 1000:1 to 1,000,000:1;
A method comprising:
(Item 62)
62. The method of claim 61, wherein the ratio of volumetric flow rates for the gas and solution ranges from 10,000:1 to 500,000:1.
(Item 63)
63. The method of claim 61 or 62, wherein the flow of the solution is controlled by pressure, gravity, electrokinetic force, or any combination thereof.
(Item 64)
64. The method of any one of claims 61-63, wherein the flow of gas is provided by a compressed gas source.
(Item 65)
65. The method of any one of items 61-64, wherein the volumetric flow rate for the solution is less than 25 μL/min.
(Item 66)
66. The method of any one of claims 61-65, wherein the microfluidic chip comprises two or more gas channels, each with a distal end in fluid communication with a gas exit orifice, the two or more gas exit orifices being positioned symmetrically about and adjacent to the electrospray ionization orifice.
(Item 67)
67. The method of any one of claims 61-66, wherein the electrospray ionization orifice is positioned on an edge or corner of the substrate.
(Item 68)
Item 68. The method of item 67, wherein the one or more gas exit orifices are positioned adjacent to the electrospray ionization orifice on the edge of the substrate.
(Item 69)
69. The method of any one of claims 61-68, wherein the electrospray ionization performance achieved when the microfluidic chip is configured to introduce a sample into a mass spectrometer is characterized by less than 1.0% standard error variation in total mass spectrometry signal intensity.
(Item 70)
70. The method of any one of claims 61-69, wherein the electrospray ionization performance when the microfluidic chip is configured to introduce a sample into a mass spectrometer is characterized by less than 0.1% standard error variation in total mass spectrometry signal intensity.
(Item 71)
1. A method for providing stable electrospray ionization performance, comprising:
a) providing a microfluidic chip comprising a substrate comprising: (i) a fluid channel having a distal end in fluid communication with an electrospray ionization orifice; and (ii) a gas channel having a distal end in fluid communication with a gas exit orifice;
b) flowing a solution through said fluid channel;
c) flowing a gas through said gas channel;
d) controlling the flow rate of the gas and the flow rate of the solution such that the ratio of the flow rate of the gas at the gas exit orifice and the flow rate of the solution at the electrospray ionization orifice ranges from 100:1 to 1,000,000:1;
A method comprising:
(Item 72)
72. The method of claim 71, wherein the ratio of the flow rate for the gas at the gas exit orifice and the flow rate for the solution at the electrospray ionization orifice ranges from 500:1 to 5,000:1.
(Item 73)
73. The method of claim 71 or 72, wherein the ratio of the flow rate for the gas at the gas exit orifice and the flow rate for the solution at the electrospray ionization orifice ranges from 1,000:1 to 3,000:1.
(Item 74)
1. A microfluidic cartridge comprising:
a) a microfluidic chip comprising at least one fluid port and at least two gas ports disposed on an edge of the microfluidic chip;
b) a microfluidic cartridge component in fluid communication with the microfluidic chip and configured to contain at least a portion of the microfluidic chip, the microfluidic cartridge component comprising at least one fluid port and at least two gas ports that align with the at least one fluid port and at least two gas ports of the microfluidic chip;
A microfluidic cartridge comprising:
(Item 75)
Item 75. The microfluidic cartridge of item 74, further comprising one or more elastomer components disposed between an edge of the microfluidic chip and a surface of the cartridge, the one or more elastomer components forming a substantially leak-free seal between the at least one fluid port and at least two gas ports of the microfluidic chip and the at least one fluid port and at least two gas ports of the microfluidic cartridge component upon application of a force.
(Item 76)
76. The microfluidic cartridge of claim 74 or 75, wherein the edge of the microfluidic chip is less than about 2.0 mm thick.
(Item 77)
77. The microfluidic cartridge of any one of items 74-76, wherein the edge of the microfluidic chip is about 1±0.4 mm thick.
(Item 78)
1. A system comprising:
a) a microfluidic cartridge comprising two or more fluid ports and configured to be removable from the system;
b) an instrument comprising two or more fluid interconnections;
Equipped with
each of the two or more fluid interconnects is configured to provide a substantially leak-free fluid coupling between a fluid line of the instrument and a fluid port of the microfluidic cartridge upon application of a force to an assembly comprising the two or more fluid interconnects and the two or more fluid ports of the microfluidic cartridge;
the substantially leak-free fluid coupling is maintained when the relative fluid pressure in two of the two or more fluid lines varies by at least a factor of 10;
system.
(Item 79)
80. The system of claim 78, wherein the substantially leak-free fluid coupling is maintained when the relative fluid pressure within two of the two or more fluid lines varies by at least a factor of 100.
(Item 80)
80. The system of claim 78 or 79, wherein each of the two or more fluid interconnects comprises an independently spring-loaded coupling.
(Item 81)
Item 81. The system of item 80, wherein the independently spring-loaded fitting comprises a flat face seal fitting that mates with a fluid port that comprises a bore in the microfluidic cartridge.
(Item 82)
The microfluidic chip of any one of items 1-8, wherein the microfluidic device comprises three or more gas channels, each comprising a gas exit orifice positioned directly adjacent to the electrospray ionization orifice.
(Item 83)
Item 83. The microfluidic chip of item 82, wherein at least one of the three or more gas channels is disposed within the substrate, and at least one of the three or more gas channels is disposed within an auxiliary component of the microfluidic chip that is positioned directly adjacent to the substrate such that the at least one gas channel is not coplanar with the substrate.
(Item 84)
Item 84. The microfluidic chip of item 83, wherein at least one of the three or more gas channels disposed in the auxiliary component is positioned such that its gas exit orifice is in a plane generally perpendicular to that of the substrate and is positioned symmetrically about and directly adjacent to the electrospray ionization orifice.
(Item 85)
Item 85. The microfluidic chip of item 84, wherein at least one of the three or more gas channels disposed within the auxiliary component is positioned such that its gas exit orifice lies in one or more planes that are rotated relative to that of the substrate and positioned in a radially symmetric manner about and immediately adjacent to the electrospray ionization orifice.
(Item 86)
48. The microfluidic chip of claim 47, wherein isoelectric focusing is performed while flowing fluid from the fluid inlet port through the separation channel.
(Item 87)
49. The microfluidic chip of claim 48, wherein electrospray ionization is performed while flowing fluid from the fluid inlet port through the first and second separation channels.
(Incorporated by reference)

Claims

A microfluidic chip, comprising:
a) a substrate, the substrate comprising:
i) a fluid channel having a distal end in fluid communication with an electrospray ionization orifice;
ii) a gas channel having a distal end in fluid communication with a gas exit orifice disposed adjacent the electrospray ionization orifice;
The microfluidic chip, wherein an angle between the distal end of the fluid channel and the distal end of the gas channel ranges from about 0 degrees to about 30 degrees.

The microfluidic chip of claim 1 , wherein the gas exit orifice is located on an edge of the substrate adjacent to the electrospray ionization orifice.

The microfluidic chip of claim 2 , wherein the substrate comprises two or more gas exit orifices adjacent to and symmetrically positioned about the electrospray ionization orifice .

The microfluidic chip of claim 1 , wherein the angle ranges from about 10 degrees to about 20 degrees.

The microfluidic chip according to claim 1 , wherein the gas outlet orifice is configured to effect atomization of the solution exiting the electrospray ionization orifice.

The microfluidic device according to any one of claims 1 to 5, wherein the microfluidic device comprises three or more gas channels, each of the three or more gas channels comprising a gas exit orifice disposed adjacent to the electrospray ionization orifice, at least one of the three or more gas channels being disposed within the substrate, and at least one of the three or more gas channels being disposed within an auxiliary component of the microfluidic chip positioned adjacent to the substrate such that the at least one gas channel is not coplanar with the substrate .

7. The microfluidic chip of claim 6, wherein at least one of the three or more gas channels disposed in the auxiliary component is positioned such that (a) its gas exit orifice is in a plane generally perpendicular to that of the substrate and positioned symmetrically about and adjacent to the electrospray ionization orifice , or ( b ) its gas exit orifice is in one or more planes rotated relative to that of the substrate and positioned in a radially symmetric pair manner about and adjacent to the electrospray ionization orifice .

The microfluidic chip of claim 1 , wherein the microfluidic chip is configured to perform isoelectric focusing or electrophoretic separation of a sample comprising a mixture of analytes in the fluid channel.

The fluid channel has the following dimensions:
(a) a width ranging from about 20 μm to about 600 μm ;
(b) a depth ranging from about 10 μm to about 100 μm; or
(c) a length ranging from about 0.25 cm to about 30 cm
and /or
The gas channels have the following dimensions:
(a) a width ranging from about 20 μm to about 200 μm;
(b) a depth ranging from about 10 μm to about 100 μm; or
(c) a length ranging from about 0.2 cm to about 20 cm
The microfluidic chip according to any one of claims 1 to 8 , comprising one or more of :

The microfluidic chip of claim 1 , wherein the electrospray ionization orifice has a maximum cross-sectional dimension ranging from about 10 μm to about 100 μm.

The microfluidic chip of claim 1 , wherein the gas exit orifice has a maximum cross-sectional dimension ranging from about 10 μm to about 50 μm.

The microfluidic chip of claim 1 , wherein the gas exit orifice is positioned within 100 μm , within 50 μm, or within 15 μm of the electrospray ionization orifice.

A microfluidic chip, comprising:
a) a substrate, the substrate comprising:
i) a substrate comprising two or more gas channels of different lengths, each of the two or more gas channels configured to deliver gas to a gas exit orifice ;
A microfluidic chip, wherein a dimension of at least one of the two or more gas channels is adjusted along a portion of its length such that each of the two or more gas channels has approximately the same hydrodynamic flow resistance.

14. The microfluidic chip of claim 13 , wherein a cross-sectional area of at least one of the two or more gas channels is adjusted along a portion of its length.

The microfluidic chip of claim 13 or claim 14 , wherein the difference in length of the two or more gas channels ranges from about 1 cm to about 10 cm.

The microfluidic chip of any one of claims 13 to 15 , wherein the substrate further comprises a fluid channel having a distal end in fluid communication with an electrospray ionization orifice.

17. The microfluidic chip of claim 16, wherein the two or more gas exit orifices are positioned symmetrically about and adjacent to the electrospray ionization orifice and configured to perform atomization of a solution exiting the electrospray ionization orifice.

18. The microfluidic chip of claim 16 or claim 17, wherein the electrospray ionization orifice is located on an edge or corner of the substrate and the two or more gas exit orifices are located on the edge of the substrate adjacent to the electrospray ionization orifice .

The microfluidic chip of any one of claims 13 to 18 , wherein the microfluidic chip is configured to perform isoelectric focusing or electrophoretic separation.

20. The microfluidic chip of claim 13, wherein the gas is an atomizer gas , the atomizer gas comprising air, nitrogen, oxygen, nitrous oxide, fluorourethane, helium, argon, methanol, or any combination thereof .

The microfluidic chip of any one of claims 13 to 20 , further comprising a hydrophobic coating on at least a portion of an edge of the substrate or a corner of the substrate on which the electrospray ionization orifice is disposed.

A microfluidic chip, comprising:
a) a substrate, the substrate comprising:
i) a fluid channel having a proximal end in fluid communication with a fluid inlet port and a distal end in fluid communication with an electrospray ionization orifice;
ii) at least two gas channels, each of the at least two gas channels comprising a proximal end in fluid communication with a gas inlet port and a distal end in fluid communication with a gas outlet orifice ;
The at least one fluid inlet port and the at least two gas inlet ports are disposed along a first edge of the substrate.

The microfluidic chip of claim 22 , wherein the electrospray ionization orifice is positioned on a second edge of the substrate or on a corner of the substrate that does not include the first edge .

24. The microfluidic chip of claim 22 or claim 23, wherein the substrate is less than about 2.0 mm thick.

The microfluidic chip of any one of claims 22 to 24 , wherein the fluidic channels comprise a separation channel configured to perform electrophoretic or isoelectric focusing separation .

26. The microfluidic chip of claim 22, wherein the substrate comprises a first separation channel and a second separation channel, a distal end of the first separation channel in fluid communication with a proximal end of the second separation channel, and a distal end of the second separation channel in fluid communication with the electrospray ionization orifice, the first separation channel configured to perform a chromatographic separation, and the second separation channel configured to perform an electrophoretic separation or an isoelectric focusing separation .

The microfluidic chip of any one of claims 22 to 26, wherein the fluid channel comprises a separation channel configured to perform isoelectric focusing separation of a sample comprising a mixture of analytes, and the substrate further comprises a mobilization electrolyte channel, the mobilization electrolyte channel in fluid communication with a distal end of the separation channel and configured to provide electrophoretic introduction of mobilization electrolyte to the distal end of the separation channel .

1. A method for performing electrospray ionization from a microfluidic chip, comprising:
a) providing a microfluidic chip comprising a substrate, the substrate comprising:
i) at least one fluid channel having a distal end in fluid communication with an electrospray ionization orifice;
ii) at least one gas channel configured to deliver gas to a gas exit orifice adjacent said electrospray ionization orifice;
b) flowing the solution through the at least one fluid channel such that the solution is ejected from the electrospray ionization orifice;
c) flowing a gas through the at least one gas channel such that the gas is discharged through the gas exit orifice;
A method wherein the temperature of the substrate is controlled by the temperature of the gas flowing through the at least one gas channel.

29. The method of claim 28 , wherein the temperature of the gas ranges from about 4°C to about 100°C and the temperature of the substrate ranges from about 10°C to about 50°C.

30. The method of claim 28 or claim 29 , wherein the separation channel is configured to perform isoelectric focusing or electrophoretic separation of a sample comprising a mixture of analytes.

31. The method of any one of claims 28 to 30, wherein when the microfluidic chip is configured to introduce a sample into a mass spectrometer , the electrospray ionization performance is characterized by less than 1.0% or 0.1% standard error variation in total mass spectrometric signal intensity.

1. A method for providing stable electrospray ionization performance, comprising:
a) providing a microfluidic chip comprising a substrate comprising: (i) a fluid channel having a distal end in fluid communication with an electrospray ionization orifice; and (ii) a gas channel having a distal end in fluid communication with a gas exit orifice;
b) flowing a solution through said fluid channel;
c) flowing a gas through said gas channel;
d) controlling the flow rates of the gas and the solution such that the ratio of volumetric flow rates for the gas and the solution ranges from 1000:1 to 1,000,000:1, or such that the ratio of the flow rate for the gas at the gas exit orifice and the flow rate for the solution at the electrospray ionization orifice ranges from 100:1 to 1,000,000:1 .

33. The method of claim 32 , wherein the flow of the solution is controlled by pressure, gravity, electrokinetic force, or any combination thereof , and the flow of gas is provided by a compressed gas source.

34. The method of any one of claims 32 or 33, wherein the volumetric flow rate for the solution is less than 25 μL/min.

35. The method of any one of claims 32 to 34, wherein the microfluidic chip comprises two or more gas channels, each with a distal end in fluid communication with a gas exit orifice, the two or more gas exit orifices positioned symmetrically about and adjacent to the electrospray ionization orifice .

36. The method of any one of claims 32 to 35, wherein the electrospray ionization orifice is located on an edge or corner of the substrate, and the one or more gas exit orifices are located adjacent to the electrospray ionization orifice on the edge of the substrate .

37. The method of any one of claims 32 to 36, wherein when the microfluidic chip is configured to introduce a sample into a mass spectrometer , the electrospray ionization performance is characterized by less than 1.0% or 0.1% standard error variation in total mass spectrometric signal intensity.

38. The method of any one of claims 32 to 37, wherein the ratio of the flow rate for the gas at the gas exit orifice and the flow rate for the solution at the electrospray ionization orifice ranges from 500:1 to 5,000:1 or from 1,000:1 to 3,000:1 .

1. A microfluidic cartridge comprising:
a) a microfluidic chip comprising at least one fluid port and at least two gas ports disposed on an edge of the microfluidic chip ;
b) a microfluidic cartridge component in fluid communication with the microfluidic chip and configured to contain at least a portion of the microfluidic chip, the microfluidic cartridge component comprising at least one fluid port and at least two gas ports that align with the at least one fluid port and at least two gas ports of the microfluidic chip.

40. The microfluidic cartridge of claim 39, further comprising one or more elastomeric components disposed between an edge of the microfluidic chip and a surface of the cartridge, the one or more elastomeric components forming a substantially leak-free seal between the at least one fluid port and at least two gas ports of the microfluidic chip and the at least one fluid port and at least two gas ports of the microfluidic cartridge component upon application of a force.

41. A microfluidic cartridge according to claim 39 or claim 40 , wherein the edge of the microfluidic chip is less than about 2.0 mm thick.

1. A system comprising:
a) a microfluidic cartridge comprising two or more fluid ports and configured to be removable from the system;
b) an instrument comprising two or more fluid interconnections;
each of the two or more fluid interconnects is configured to provide a substantially leak-free fluid coupling between a fluid line of the instrument and a fluid port of the microfluidic cartridge upon application of a force to an assembly comprising the two or more fluid interconnects and the two or more fluid ports of the microfluidic cartridge;
A system wherein the substantially leak-free fluid coupling is maintained when the relative fluid pressure within two of the two or more fluid lines varies by at least a factor of 10.

43. The system of claim 42 , wherein the substantially leak-free fluid coupling is maintained when the relative fluid pressure within two of the two or more fluid lines varies by at least a factor of 100.

44. The system of claim 42 or claim 43 , wherein each of the two or more fluid interconnects comprises an independently spring-loaded coupling.

45. The system of claim 44 , wherein the independently spring-loaded fitting comprises a flat face seal fitting that mates with a fluid port that comprises a hole in the microfluidic cartridge.

27. The microfluidic chip of claim 25 or 26 , wherein isoelectric focusing is performed while flowing fluid from the fluid inlet port through the separation channel.