KR102491418B1 - 유체 캐싱 - Google Patents

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대런 로버트 시갈리
올리버 존 밀러
제니퍼 올리비아 폴리
타룬 쿠마르 쿠라나
폴 크리벨리
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일루미나, 인코포레이티드
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Abstract

유체를 유체 장치의 안팎으로 유도하기 위한 기구는 유체 장치의 유체 입구에 연결된 둘 이상의 유체 프라임 채널, 유체 프라임 채널과 유체 입구 사이의 흐름을 제어하기 위한 각 유체 프라임 채널의 유체 제어 밸브, 유체 장치의 유체 출구와 연결된 하나 이상의 출구 채널, 및 유체 출구와 유체 채널 사이의 흐름을 제어하기 위한 각 출구 채널의 유체 제어 밸브를 포함하는 기구를 포함한다. 유체를 유체 입구로 전달하기 위한 기구는 회전축에 대해 회전 가능한 플레이트 및 플레이트 상에 배치된 복수의 유체 구획을 포함하고, 각 구획은 회전축으로부터 공통 방사상 거리에 배치된 유체 출구 포트를 가지고 플레이트가 회전축에 대해 회전함에 따라 유체 장치의 유체 입구와 정렬되도록 위치한다.

Description

유체 캐싱{Fluid Caching}
엄청난 양의 유체를 일회용 미세 유체 카트리지에 적재 및 저장할 필요가 예컨대 제한된 공간 가용성으로 인해 문제가 될 수 있다. 한편, 시약과 같은 유체를 관심 유체 영역(예컨대, 플로우 셀)로부터 떨어뜨려 놓는 것이 유체를 저장 장소로부터 관심 유체 영역으로 이동시키기 위한 과도한 펌프 시간의 문제로 이어질 수 있고, 관심 영역에서 유체를 대체하기 위해 높은 플러시 인자 요건을 제시한다.
유체 저장소를 탑재한 많은 미세 유체 시스템은 유체를 관심 유체 영역에서 떨어뜨려 보관하고 로터리 밸브나 핀치 밸브의 어레이이든 유체와 카트리지에 사용되는 곳 사이에 추가 거리를 두는 어떤 형태의 밸브를 가진다. 배기량으로 알려진 이들 거리는 특정 화학 반응 단계를 위해 전달되는 총량을 계산하는데 사용되고, 따라서 유체가 관심 유체 영역에서 멀리 떨어져 저장될수록 많은 양이 단계당 수반된다. 많은 각 단계의 화학 반응을 위해, 이들 사용되는 양은 예컨대 300 내지 600 범위의 값으로 곱해지고 따라서 총 배기량은 요구되는 총 유체량에 대해 막대한 효과를 가질 수 있다. 유체량 요건이 미세 유체 장치 크기의 주된 동인이므로, 큰 배기량은 장치 크기 감소 가능성을 크게 제한한다.
더 많은 정보는 2011년 9월 29일 공개된 미국 특허 문헌 제2011/0236273호에서 찾을 수 있다.
일부 미세 유체 카트리지 장치는 내부 화학 반응에 필요한 양보다 큰 유체량을 사용한다. 이러한 큰 양은 예컨대 공유되는 공통 라인을 통해 목표 표면에서 유체를 교체하기 위해 물을 흘려 보내기 위해 사용된다. 이러한 높은 유체 필요량은 길고 주기적인 시험이 자동화될 때 더 격심해질 수 있다. 관심 유체 영역과 이격되어 저장되는 유체를 운송하는데 사용되는 긴 유체 라인은 90도 방향 전환과 같은 미세 유체 경로 내에 세척하기 어려운 위치를 제공할 수 있다. 나아가, 유체 라인의 벽은 층류 환경에서 비슬립 경계 조건으로 인해 세척하기 어려울 수 있다.
일반적인 미세 유체 시스템에서, 온 디맨드 유체 선택을 가능하게 하는 공유된 스위치 밸브로 공급되는 채널을 가지는 관심 유체 영역과 이격된 유체 저장 영역에 위치한 채널에서 프라이밍이 수행될 수 있다. 긴 공유 라인 또는 공통 라인은 그 후 유체 전체를 유체 교환이 일어나는 관심 유체 영역으로 운송한다. 이러한 일반적인 시스템에서, 상이한 유체가 관심 유체 영역에 제공되기 전, 새로운 유체의 올바른 화학 조성을 지키거나 반대 화학 반응에 의한 방해를 피하기(즉, 교차 오염을 피하기) 위해 이전 유체가 씻겨 내려갈 수 있다.
상이한 유체의 추가 전에 공통 라인을 씻는데 필요한 유체의 양은 공통 라인의 길이에 따를 것이고 "배기량"으로 알려져 있다. "플러시 인자"는 총 배기량, 또는 유체에 의해 공유되는 채널의 체적에 적용되는 곱함수로 생각될 수 있다. 예를 들어, 만약 배기 라인이 10μL 양이라면, 플러시 인자 3은 적절한 교환을 만들어내는데 시스템에 걸쳐 30μL의 유체가 나오길 요구할 것이다. 많이 반복되는 주기적인 화학 반응 시험의 경우, 개별 유체 운송량을 최소화하는 것은 유체 장치 상에 저장되는 전체 양에 막대한 영향을 가진다. 저장량을 최소화함으로써 재료 및 유체의 감소로 인해 카트리지가 차지하는 공간이 감소될 수 있고 실행당 비용이 절감된다. 일부 경우에, 총 실행 시간은 짧아진 펌프 동작 시간으로 인해 감소될 수 있다.
다음은 본 명세서에 서술되는 일부 양태의 기본적 이해를 제공하기 위해 단순화된 요약을 제시한다. 이 요약은 청구되는 구성 요소의 광범위한 개요가 아니다. 청구되는 구성 요소의 핵심 또는 중요한 요소를 식별하는 것도 그 범위를 기술하는 것도 아니다. 유일한 목적은 후에 제시되는 더 자세한 설명의 서두로서 단순화된 형태의 일부 개념을 제시하기 위한 것이다.
본 명세서의 양태는 유체 장치의 유체 입구에 연결된 둘 이상의 유체 프라임 채널, 연관된 유체 프라임 채널과 유체 입구 사이의 흐름을 제어하기 위해 각 유체 프라임 채널과 동작 가능하게 연관된 유체 제어 밸브, 유체 장치의 유체 출구와 연결된 하나 이상의 출구 채널, 및 유체 출구와 연관된 유체 채널 사이의 흐름을 제어하기 위해 각 출구 채널과 동작 가능하게 연관된 유체 제어 밸브를 포함하는 기구를 포함한다.
본 명세서의 양태는 유체 장치의 유체 입구에 연결된 둘 이상의 유체 프라임 채널 각각에 상이한 유체를 캐싱하는 단계, 둘 이상의 유체 프라임 채널 중 제1 유체 프라임 채널의 제1 유체의 적어도 일부를 유체 입구로 이동시키는 단계, 제1 유체를 유체 장치의 유체 출구를 통해 유체 출구와 연결된 출구 채널로 이동시키는 단계, 공유 유체 프라임 채널을 세척하기 위해 둘 이상의 유체 프라임 채널 중 제2 유체 프라임 채널의 제2 유체의 적어도 일부를 제1 및 제2 유체 프라임 채널과 연결된 공유 유체 프라임 채널을 통해 유체 입구로 이동시키는 단계, 및 제2 유체 프라임 채널의 제2 유체의 적어도 일부를 유체 입구로 이동시키는 단계를 포함하고, 각 유체 프라임 채널과 동작 가능하게 연관된 유체 제어 밸브는 연관된 유체 프라임 채널과 유체 입구 사이의 흐름을 제어하고, 출구 채널과 동작 가능하게 연관된 유체 제어 밸브는 유체 출구와 출구 채널 사이의 흐름을 제어하는 방법을 포함한다.
본 명세서의 양태는 플레이트의 표면에 수직한 회전축에 대해 회전 가능한 플레이트, 및 플레이트 상에 배치된 복수의 유체 구획을 포함하고, 각 구획은 플레이트를 통해 형성된 유체 출구 포트를 가지고, 복수의 유체 구획의 유체 출구 포트는 회전축으로부터 공통 방사상 거리에 배치되고, 각 출구 포트는 플레이트가 회전축에 대해 회전함에 따라 유체 장치의 유체 입구와 정렬되도록 위치하는 기구를 포함한다.
동작 방법, 구조와 부품의 조합의 관련 요소의 기능 및 제조 경제성뿐만 아니라 본 명세서의 구성 요소의 다른 특징과 특성은 전체가 이 명세서의 일부를 이루는 첨부된 도면을 참조하여 다음 설명 및 첨부되는 청구항을 고려하면 보다 명백해질 것이고, 유사한 참조 번호는 다양한 도면에서 대응하는 부분을 지정한다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.
본 명세서에 통합되고 일부를 이루는 첨부되는 도면은 본 명세서의 구성 요소의 다양한 예시를 도시한다. 도면에서, 유사한 참조 번호는 동일하거나 기능적으로 유사한 요소를 가리킨다.
도 1은 유체 장치에 장착된 로터리 유체 트레이의 예시의 상부 사시도이다.
도 2는 로터리 유체 트레이의 예시의 상면도이다.
도 3은 로터리 유체 트레이의 대안적 예시의 사시도이다.
도 4는 로터리 유체 트레이의 예시의 상면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 로터리 유체 트레이의 하면도이다.
도 6은 로터리 유체 트레이와 뚜껑의 분해 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 뚜껑의 부분 하면도이다.
도 8a, 8b, 8c는 상이한 푸시 로드 팁의 부분 사시도이다.
도 9는 도 6의 선 A-A를 따르는 가로 단면도이다.
도 10은 도 9의 영역 B의 부분 단면도이다.
도 11은 유체 프라이밍 매니폴드의 예시의 사시도이다.
도 12는 유체 프라이밍 매니폴드를 위한 로터리 밸브 어셈블리의 부분 상면 사시도이다.
도 13은 로터리 밸브의 평면도이다.
도 14는 유체 프라이밍 매니폴드를 위한 로터리 밸브 어셈블리의 부분 하면 사시도이다.
본 명세서의 구성 요소의 양태가 다양한 형태로 구현될 수 있지만, 다음 설명과 첨부되는 도면은 이들 형태의 일부를 구성 요소의 특정 예시로 개시하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 이 명세서의 구성 요소는 형태나 예시를 서술 및 도시된 대로 제한하는 의도가 아니다.
다르게 정의되지 않으면, 본 명세서에 사용되는 모든 전문 용어, 표기법 및 다른 기술 용어나 전문어는 본 명세서가 속하는 분야의 통상의 기술자가 공통으로 이해하는 바와 동일한 의미를 가진다. 본 명세서에서 지칭하는 모든 특허, 출원, 공개 출원 및 다른 공개는 전체로서 참고로 본 명세서에 통합된다. 만약 이 절에 제시된 정의가 본 명세서에 참조로 통합된 특허, 출원, 공개 출원 또는 다른 공개에 제시된 정의와 모순되거나 다르게 불일치하면, 이 절에 제시된 정의가 본 명세서에 참조로 통합된 정의보다 우선한다.
다르게 표시되거나 문맥이 다르게 시사하지 않는 한, 본 명세서에 사용되는 "한" 또는 "하나의"의 의미는 "적어도 하나의" 또는 "하나 이상의"를 의미한다.
이 설명은 컴포넌트, 장치, 위치, 특징 또는 그 일부의 위치 및/또는 방향을 설명하는데 상대적인 공간 및/또는 방향 용어를 사용할 수 있다. 설명의 문맥에 의해 구체적으로 언급되거나 다르게 지시하지 않는 한, 제한 없이 상부, 하부, 위, 아래, 밑, 상에, 더 위에, 더 아래에, 왼쪽, 오른쪽, 앞, 뒤, 다음, 인접하여, 사이에, 수평으로, 수직으로, 대각선으로, 세로로, 가로로, 방사상으로, 축으로 등을 포함하여 이러한 용어는 이러한 컴포넌트, 장치, 위치, 특징 또는 그 일부를 도면에서 간편하게 지칭하기 위해 사용되며 제한의 의도가 아니다.
나아가, 다르게 언급되지 않으면, 본 설명에 언급된 임의의 특정 치수는 본 명세서의 양태를 구현하는 장치의 예시적인 구현을 나타내기 위한 것일 뿐 제한의 의도가 아니다.
용어 "약"의 사용은 명시적으로 표시 여부에 상관없이 본 명세서에 명시되는 모든 수치에 적용된다. 이 용어는 일반적으로 통상의 기술자가 본 명세서의 문맥에서 기술되는 수치에 합리적인 양의 편차로(즉, 동등한 기능이나 결과를 가지는) 고려하는 숫자 범위를 지칭한다. 예를 들어, 제한의 의도 없이, 이 용어는 편차가 값의 최종 기능이나 결과를 변경하지 않도록 제공되는 주어진 수치의 ±10퍼센트의 편차를 고려하도록 해석될 수 있다. 따라서, 통상의 기술자가 이해하는 이러한 환경 속에서 약 1%의 값은 0.9% 내지 1.1%의 범위로 해석될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "인접하여"는 근처 또는 붙어 있는 것을 지칭한다. 인접한 객체는 서로 이격될 수 있거나 서로 사실상 또는 직접 접촉할 수 있다. 일부 경우에, 인접한 객체는 서로 연결될 수 있거나 서로 일체로 형성될 수 있다.
본 명세서 사용되는 바와 같이, 용어 "실질적으로" 및 "실질적인"은 상당한 정도 또는 규모를 지칭한다. 예컨대 사건, 환경, 특징 또는 속성과 함께 사용될 때, 용어는 정확히 발생하는 사건, 환경, 특징 또는 속성뿐만 아니라 본 명세서에 서술된 예시의 일반적인 공차 수준이나 변동성을 고려하는 등 아주 밀접하게 발생하는 사건, 환경, 특징 또는 속성을 지칭할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "선택적인" 및 "선택적으로"는 이어서 서술되는 컴포넌트, 구조, 요소, 사건, 환경, 특징, 속성 등이 포함 또는 발생될 수 있거나 하지 않을 수 있고, 설명이 컴포넌트, 구조, 요소, 사건, 환경, 특징, 속성 등이 포함 또는 발생되는 경우 및 그렇지 않은 경우를 포함한다는 것을 의미한다.
다양한 예시에 따르면, 본 명세서에 서술되는 어셈블리와 장치는 하나 이상의 요소, 예컨대 채널, 브랜치 채널, 밸브, 흐름 스플리터, 벤트, 포트, 액세스 영역, 비아, 비드, 비드 포함 시약, 커버 층, 시약 컴포넌트, 그 임의의 조합 등을 포함하는 하나 이상의 유체 처리 통로를 포함할 수 있는 유체 카트리지와 조합하여 사용될 수 있다. 임의의 요소가 다른 요소와 유체 소통할 수 있다.
명세서에 서술되거나 청구범위에 기술되는 요소 및 컴포넌트의 모든 가능한 조합이 본 명세서의 고려 및 간주된다. 상기 개념과 더 자세히 후술되는 추가 개념(이러한 개념이 상호 불일치되지 않도록 제공됨)의 모든 조합이 본 명세서에 개시되는 독창적인 구성 요소의 일부로 고려된다. 특히, 본 명세서의 끝에 나타나는 청구되는 구성 요소의 모든 조합이 본 명세서에 개시되는 독창적인 구성 요소의 일부로 고려된다.
첨부되는 청구범위에서, 용어 "including"은 각 용어 "comprising"의 간단한 영어 등가물로 사용된다. 용어 "comprising"과 "including"은 본 명세서에서 기술된 요소만 포함하는 것이 아니라, 임의의 추가 요소를 더 포괄하는 개방형으로 의도된다. 나아가, 다음 청구범위에서, 용어 "제1", "제2", "제3" 등은 표지로 사용될 뿐, 그 대상의 수적 제약을 내포하는 의도가 아니다.
용어 "유체 소통"은 직접 유체 소통, 예컨대 두 영역이 두 영역을 연결하는 가로막는 것이 없는 유체 처리 통로를 통해 서로 유체 소통할 수 있거나 유체 소통 가능한 것, 예컨대 두 영역이 그 안에 배치된 밸브를 포함할 수 있는 유체 처리 통로를 통해 연결될 때 두 영역이 서로 유체 소통 가능한 것을 의미하며, 밸브를 동작시키면, 예컨대 분해성 밸브를 분해시키거나 파열성 밸브를 파열시키거나 유체 처리 통로에 배치된 밸브를 다른 방식으로 개방시키면 두 영역 사이에 유체 소통이 확립될 수 있다.
로터리 유체 저장 트레이
다양한 예시에서, 유체를 유체 장치의 유체 입구(예컨대, 유체 "타겟", 관심 유체 영역 등)로 전달하기 위한 장치는 선택된 유체를 요구가 있으면 유체 입구로 직접 공급할 능력이 있는 더 큰 미세 유체 카트리지 장치의 일부일 수 있는 로터리 유체 저장 트레이를 포함할 수 있다. 본 명세서의 문맥에서, 유체 장치는 유체가 유체 입구로부터 장치로 흐를 수 있고 선택적으로는 유체가 장치로부터 유체 출구로 흐를 수 있고 임의의 장치를 포함할 수 있고, 화학적 또는 생물학적 시험이나 다른 반응과 같은 유체 처리가 그 안에서 일어날 수 있는 장치를 포함할 수 있다. 유체 장치는 미세 유체 장치이거나 아닐 수 있다. 로터리 유체 저장 트레이는 유체 저장 우물을 유체 장치의 유체 입구로 직접 연결할 수 있도록 구성됨으로써 긴 배기량 문제를 피할 수 있다.
도 1은 유체 장치에 장착되는 로터리 유체 저장 트레이의 상부 사시도이고, 도 2는 로터리 유체 저장 트레이의 상면도이다. 로터리 유체 저장 트레이(10)는 미세 유체 카트리지 장치(12)에 장착된 것으로 도시된다. 트레이(10)는 유체 구획 또는 우물(16)을 지지하는 플레이트(14)를 포함한다. 다양한 예시에서, 트레이(10)는 원형이고 플레이트(14)에 수직하고, 다양한 예시에서 원형 플레이트(14)의 회전축에 대응할 수 있는 회전축(18) 주위로 회전하도록 구성된다. 플레이트(14) 상에 지지되는 다수의 유체 구획(16)은 각 우물에 저장되는 시약이나 다른 유체의 필요한 저장량에 따른 가변 크기를 가질 수 있다.
다양한 예시에서, 로터리 유체 저장 트레이(10)는 웨지 형상의 유체 저장 우물(16)이 그 위에 기립된 단단하고 원형의 플라스틱 조각일 것이다. 적절한 플라스틱은 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, Ultem®(폴리에터이미드) 및 폴리우레탄을 포함한다. 트레이(10)는 일회용 컴포넌트일 수 있지만, 동일한 설계 특징이 비-일회용에도 적용될 수 있다.
각 구획(16)은 트레이(10)를 통해 형성되는 출구 포트 또는 비아(20)를 포함한다. 보다 자세히 후술되는 바와 같이 각 출구 포트를 통해 흐르는 유체는 다양한 예시에서 트레이(10) 위에 배치된 뚜껑을 통해 연장하고 및/또는 뚜껑 상에 지지되는 푸시 로드나 다른 액추에이터에 의해 선택적으로 작동되는 적절한 밸브에 의해 제어될 수 있다.
유체 트레이(10)는 직접 유체 구획 출구 포트(20)를 유체 장치(12)로의 유체 입구, 예컨대 트레이(10)가 회전할 때 로터리 유체 저장 트레이(10)의 개방 중앙 영역(24)에 배치될 수 있는 플로우 셀(22)로의 입구 위에 직접 배치하는 방식으로 유체 장치(12)와 정렬된다. 다양한 예시에서, 각 유체 구획의 출구 포트(20)는 회전축(18)으로부터 동일한 방사상 거리에 위치하여 이로써 트레이(10)가 회전함에 따라 공통 위치에 출구 포트를 배치한다.
로터리 유체 저장 장치와 짝지어지는 유체 장치의 구성에 따라, 출구 포트는 트레이 원의 원주 상에, 또는 중심점 근처에 위치할 수 있다. 다른 예시에서, 출구 포트는 플레이트의 반경을 따라 임의의 자리에 위치할 수 있다. 후자의 배치 옵션의 경우, 유체 트레이는 트레이의 중간부가 비어서 다른 카트리지 컴포넌트, 예컨대 플로우 셀이 트레이의 내부에 있도록 허용하는 직사각형 환상체의 형상일 수 있다. 예컨대, 도 1 및 2의 트레이(10)의 개방 중앙 영역(24)을 참고하라.
도 3은 로터리 유체 저장 트레이(30)의 대안적 예시의 사시도이다. 로터리 저장 트레이(303)는 다양한 예시에서 원형이고, 유체 우물(36)이 위에 배치되며 트레이(30)의 외부 주변 근처에 플레이트(34)를 통해 형성되는 출구 포트(40)를 가지는 로터리 플레이트(34)를 포함한다. 이 구성의 트레이(30)는 상이한 스타일의 유체 구조를 트레이와 짝지어질 수 있게 한다. 도 1 및 2에 도시된 트레이(10)와 다르게, 트레이(30)는 트레이(30)의 중앙 영역 내에 유체 우물과 같은 컴포넌트를 위한 개방 중앙 영역(24)이 없다.
로터리 유체 저장 트레이(10, 30)의 다양한 예시에서, 트레이의 속도와 각위치의 자동화된 제어 및 모니터링이 제공될 수 있다. 트레이는 트레이의 자동화된, 온디맨드 전동 회전을 제공하기 위해 모터나 예컨대 기어, 벨트, 도르래, 구동 샤프트 등에 의한 다른 원동 수단에 연결될 수 있다. 트레이의 각위치 제어 및 모니터링은 회전 위치 센서, 예컨대 인코더 및/또는 스테퍼 모터에 의해 제공될 수 있다.
다양한 예시에서, 선택된 유체 구획의 출구 포트를 유체 장치의 유체 입구와 정렬시키는 로터리 유체 저장 트레이의 자동화 회전은 동력이 있는 기어 구동 시스템을 트레이의 주변 주위에 형성된 메이팅 기어 톱니바퀴에 연결함으로써 달성된다. 예를 들어, 트레이(10)는 예컨대 기어(예컨대, 피니언 기어)나 벨트에 의해 트레이(10)를 모터에 연결하여 유체 장치의 입구로 출구 포트(20)를 정렬함으로써 다양한 구획(16) 중에서 선택하기 위한 트레이(10)의 전동 회전을 가능하게 하기 위한 주변 기어 톱니바퀴(26)를 포함할 수 있다. 유사하게, 트레이(30)는 예컨대 기어(예컨대, 피니언 기어)나 벨트에 의해 트레이(30)를 모터에 연결하여 유체 장치의 입구로 출구 포트(40)를 정렬함으로써 다양한 구획(36) 중에서 선택하기 위한 트레이(30)의 전동 회전을 가능하게 하기 위한 주변 기어 톱니바퀴(46)를 포함할 수 있다.
트레이(10)의 로터리 플레이트(14)와 트레이(30)의 로터리 플레이트(34) 및 유체 장치 간의 계면은 트레이의 유체 출구 포트와 유체 장치의 유체 입구 간의 완전한 유체 밀봉을 형성하기 위해 탄성 중합체를 포함할 수 있다. 다양한 예시에서, 탄성 중합체는 플레이트(14 또는 34)의 하부에 오버몰딩될 수 있고 트레이(10, 30)가 유체 장치 상에 압박되면서 돌리기 위하여 과도한 토크 요건을 피하기 위하여 낮은 정지 마찰(즉, 정지된 표면이 운동 상태에 놓이는 것을 막는 경향이 있는 마찰), 예컨대 대략 0.3 뉴튼-미터 또는 미만을 가지는 물질로 이루어질 것이다. 적절한 탄성 중합체는 Dynaflex®, Santoprene® 및 실리콘과 같은 열가소성 탄성 중합체를 포함할 수 있다.
다양한 예시에서, 로터리 유체 저장 트레이의 설계는 로터리 플레이트와 유체 장치 간의 밀봉을 형성하도록 트레이를 조이고 트레이를 강제적이지 않은 방식으로 회전시키는 작동 지점을 수용한다. 따라서 다양한 예시에서, 기어 톱니바퀴(26, 46)는 각 트레이(10, 30)의 외부 주변부에 형성된다. 체결력은 우물의 상부 가장자리에서 낮은 마찰 물질로 압박함으로써 영향 받을 수 있다.
도 4 및 5는 각각 로터리 유체 저장 트레이(50)의 대안적인 예시의 상면도와 하면도이다. 로터리 저장 트레이(50)는 다양한 예시에서 원형이고 유체 우물(52, 54)이 그 위에 배치되고 각각 밸브(56, 54)에 의해 덮이며 트레이의 외부 주변부 근처에 플레이트를 통과하여 형성된 출구 포트를 가지는 로터리 플레이트를 포함한다. 트레이(50)는 예컨대 기어(예컨대, 피니언 기어)나 벨트에 의해 트레이(30)를 모터에 연결하여 트레이(50)의 전동 회전을 가능하게 하기 위한 주변 기어 톱니바퀴(46)를 포함할 수 있다.
도 6은 로터리 유체 트레이(50)와 뚜껑(64)의 분해 사시도이다. 뚜껑(64)은 트레이(50)의 밸브(56 및 58)를 선택적으로 개방하도록 구성된 밸브 액추에이터(66)를 포함한다. 도시된 예시에서, 각 밸브 액추에이터는 탭의 주변을 정의하는 슬롯(72)에 의해 뚜껑(64)에 형성된 신축성 있는 탭(70)을 포함한다. 푸시 로드(68)는 탭(70) 아래에 연장한다.
밸브 액추에이터(66)의 단면도인 도 9 및 10에 도시된 바와 같이, 푸시 로드는 탭 아래의 밸브(58) 바로 위의 도 10의 위치(68(1))로 연장한다. 밸브 액추에이터(66) 위로 힘이 가해져서 탭(70)이 아래로 방향이 바뀔 때, 푸시 로드의 점은 밸브(58) 안으로 위치(68(2))까지 연장한다. 트레이(50)의 하부 표면 상의 탄성 중합체 물질(60)의 링(도 5도 참조)은 트레이의 우물의 하부에 형성된 개구로 연장하는 돌출부 또는 버튼(80)을 포함한다. 돌출부는 밸브(58)를 형성하기 위해 형성된 슬릿 격막을 가질 수 있고, 밸브는 푸시 로드(68)의 점이 슬릿을 누를 때 개방되고 푸시 로드가 후퇴할 때 폐쇄된다. 우물의 개구는 유체 장치(74)의 채널(76)과 정렬된다. 일례로, 푸시 로드(68)는 밸브(58)를 개방하고 주사기 펌프가 저장 우물로부터 유체를 끌어낼 수 있게 하기 충분하게 분할 격막 밀봉의 방향을 바꾼다.
도 9 및 10에 도시된 바와 같이, 탄성 중합체 링(60)은 채널(76)과 우물의 개구의 계면 주위로 유체 장치(74)와 트레이(50)의 하부 간의 밀봉을 형성한다. 트레이(50)와 유체 장치(74)는 스프링(82)과 같은 컴포넌트나 메커니즘에 의해 서로 단단하게 접촉하여 고정될 수 있다.
신축성 있는 밀봉(78)이 뚜껑(64) 위에 제공될 수 있다. 밀봉(78)은 잔해가 밸브 액추에이터(66)의 슬롯(72)으로 떨어지는 것을 막기 위해 제공될 수 있다.
도 8은 푸시 로드(68)의 팁의 대안적인 구성을 도시한다. 도 8a에서 푸시 로드(68a)는 단일의 뭉툭한 점 구성을 가진다. 도 8b에서 푸시 로드(68b)는 두 갈래로 나뉜 점 구성을 가진다. 그리고 도 8c에서, 푸시 로드(68c)는 준-원형 횡단면을 가지는 두 갈래로 나뉜 구성을 가진다.
유체 프라이밍 매니폴드
본 명세서에 서술된 예시에 따르면, 유체를 유체 입구와 유체 출구를 가지는 장치의 안팎으로 보내는 장치는 단일 인라인 위치에서 유체 교환을 필요로 하는 유체 장치와 연결 또는 결합되는 유체 매니폴드를 포함할 수 있다. 이 문맥에서 인라인 위치는 유체 장치의 유체 입구로 지칭될 것이다. 매니폴드는 아주 짧은 공유 유체 라인 또는 공통 라인까지 시약이나 다른 유체를 프라이밍하여, 유체 입구로 공급을 가능하게 하도록 구성된다. 이 문맥에서 용어 "프라이밍", "캐싱", "프라임" 또는 "캐시"는 유체를 유체 장치로 전달하고 그 안에서 사용하기 전 그 지정된 채널로 밀거나 당김으로써 유체 또는 다른 유체를 스테이징하는 행위를 말한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 유체 입구와 유체 출구를 가지는 장치의 안팎으로 유체를 보내는 장치의 예시는 유체 프라이밍 매니폴드(100)를 포함한다. 매니폴드(100)는 유체 입구(52)와 유체 출구(54)를 가지는 유체 장치(50), 예컨대 플로우 셀 상에 지지되거나 연결된 기판(102) 상에 설치된다.
매니폴드(100)는 둘 이상의 유체 프라임 채널(104, 106, 108, 110, 112)(매니폴드가 5개보다 많거나 적은 유체 프라임 채널을 가질 수 있지만 도시된 예시에서는 5개의 유체 프라임 채널)과 바이패스 라인(120)를 포함한다. 유체 프라임 채널(104, 106, 108, 110, 112) 중 하나 이상은 채널에 캐시될 수 있는 유체량을 최대화하기 위해 구불구불한 구성을 가질 수 있다. 유체 프라임 채널(104, 106, 108, 110, 112)은 유체 입구(52) 바로 전에 수렴되고 유체 교환이 일어날 수 있는 유체 입구(52)와 유체 소통한다. 도시된 예시에서, 두 별개의 공통 라인(162, 164)가 유체 프라임 채널(104, 106, 108, 110, 112)이 수렴하는 유체 입구(52) 바로 전에 형성되어 동일 포트 위치로부터 유체 입구(52)에서 유체 장치(50)로 들어간다. 분리된 수렴 경로가 유체 장치(50) 상에 단일 진입점을 유지하면서 서로에 민감한 유체(예컨대, 시약)를 분리된 상태로 유지한다.
다양한 예시에서, 개별 밸브 위치(124, 126, 128, 130, 132)는 각각 유체 프라임 채널(104, 106, 108, 110, 112) 중 하나와 각각 동작 가능하게 연관되어 어떤 유체 프라임 채널이 유체 전달 동안 어드레싱될지 선택을 가능하게 한다. 한 밸브 위치(122)는 바이패스 라인(120)과 동작 가능하게 연관된다.
이 문맥에서 채널과 동작 가능하게 연관된 밸브는 밸브의 선택적 동작이 연관된 채널을 통한 유체 흐름을 선택적으로 허가 또는 방지 및/또는 채널을 통한 유체 유속을 선택적으로 제어하는 방식으로 채널과 연결된다.
커넥터 또는 피팅(136, 138, 140, 142, 144)가 유체 프라임 채널(104, 106, 108, 110, 112) 각각을 유체 소스에 각각 연결하도록 연결될 수 있다. 일례로, 커넥터(136, 138, 140, 142, 144)는 프라이밍 또는 캐싱되는 상이한 유체를 각각 운반하는 로터리 유체 저장 트레이(상술됨)에 연결된 유체 입구로부터 유체 프라임 채널(104, 106, 108, 110, 112)에 유체를 유도하는 공통 채널에 연결될 수 있다. 커넥터(134)는 바이패스 라인(120)과 연관될 수 있다. 다양한 예시에서 바이패스 라인(120)은 밸브(122)와 반대 단부에 제2 밸브(154)를 포함할 수 있다. 바이패스 라인(120)은 커넥터(160)를 더 포함할 수 있다. 다양한 예시에서, 유체 프라임 채널(104, 106, 108, 110, 112) 및 밸브 위치(124, 126, 128, 130, 132)의 연관된 밸브는, 유체가 이로부터 유체 프라임 채널로 흐르는, 유체의 주 저장 영역(들)과 물리적으로 분리된다.
각 유체 프라임 채널(104, 106, 108, 110, 112)은 유체 장치(50)에서 사용되기 위해 프라이밍되는 단일 시약 또는 다른 유체에 지정된다. 각 개별 채널 간의 흐름을 스위칭하는 것은 밸브(124, 126, 128, 130, 132)를 조작함으로써 달성된다. 다양한 예시에서, 밸브(124, 126, 128, 130, 132)는 연관된 유체 프라임 채널(104, 106, 108, 110, 112) 각각의 입구에 조립되는 작고 둥근 딥으로 구성될 수 있고 외부 핀치 로드로 압축되어 대응하는 채널을 밀봉할 수 있다. 다양한 예시에서, 채널 상에 접합된 물질은 이 핀치 밸브 체제를 사용 가능하게 하기에 충분히 신축성 있어야 한다. 이 타입의 밸브는 공통적으로 핀치 밸브로 지칭된다. 개방 밸브를 가지는 채널만이 흐름이 일어나고 따라서 선택된 유체의 대응하는 채널로의 명시된 흐름을 생성하도록 할 것이다.
프라이밍 채널과는 별개로, 다른 반응 영역으로의 직접 샘플 입력 라인과 바이패스 채널을 형성하는 바이패스 채널(120)과 같은 하나 이상의 다른 밸브가 있는 채널이 존재한다. 바이패스 채널은 공통 라인을 공기 또는 세척 완충제로 씻어 내려 프라이밍 동안 이전에 프라이밍된 유체의 잔여물로 오염되는 것을 피할 수 있게 한다. 바이패스 채널(120)은 공기 거품을 도입하여 유체 장치(50)에 제공되는 다른 유체의 개별 덩어리를 프라임 채널과 분리하는데 사용될 수 있다. 다른 예시에서, 바이패스 채널(120)은 재사용 캐시로도 사용될 수 있다. 예를 들어, 입구(52)를 통해 전달된 유체의 경우, 유체를 소스 우물로 다시 밀지 않아도 되도록 바이패스 채널(120)이 임시 저장 채널로 사용될 수 있다(저장되는 유량이 바이패스 채널 내부 체적보다 크지 않다고 가정).
플로우 셀의 입구까지 프라이밍하는 능력이 그 존재에 의해 방해되지 않는 한 임의의 수의 프라이밍 채널과 다른 것이 존재할 수 있다.
핀치 밸브에 대한 실행 가능한 옵션은 공기로 동작하는 탄성 중합체 밸브를 포함하여 다른 미세 유체 밸브 옵션을 포함할 수 있다.
핀치 밸브에 대한 다른 대안적인 실행 가능한 대안은 도 12 내지 14에 도시된 바와 같은 로터리 밸브 어셈블리를 포함한다. 일례로, 로터리 밸브 어셈블리는 매니폴드 기판(200) 내에 회전 가능하게 장착되고 공통 입구 라인(236)과 공통 출구 라인(238)에 의해 플로우 셀과 같은 유체 장치(230)의 입구 및 출구(232, 234)에 각각 연결되는 로터리 밸브(202)를 포함한다.
도 13에 도시된 바와 같이, 일례로, 로터리 밸브(202)는 단단한 플라스틱 물질로 이루어질 수 있는 제1 디스크(204) 및 디스크(204) 상에 배치된(예컨대, 오버몰딩된) 탄성 중합체 캡(206)을 포함한다. 캡(206)을 위한 적절한 탄성 중합체는 Dynaflex®, Santoprene® 및 실리콘과 같은 열가소성 탄성 중합체를 포함할 수 있다. 캡(206)은 원주 패턴으로 배열된 O-링(208)과 채널(210)을 포함한다. 도 14에 도시된 바와 같이, 샤프트(216)가 로터리 밸브(202)를 모터나 다른 전동 회전 수단에 연결하기 위해 제공될 수 있다. 하드 스톱 암(218)이 밸브(202)의 회전을 제한하기 위해 제공될 수 있다.
복수의 유체 프라임 채널(220, 222, 224, 226)이 매니폴드 기판(200)에 형성되고 비아(240, 242, 244, 246)에 의해 시약 저장 용기(미도시)에 연결될 수 있다.
각 유체 프라임 채널(220, 222, 224, 226)은 로터리 밸브(202)의 중심에 대한 공통 방사상 위치에서 종단된다. 캡(206)에 형성된 채널(210)은 밸브(202)의 중심에 대응하는 출구(214) 및 입구(212)를 포함한다. 채널(210)의 입구 단부(212)가 유체 프라임 채널(220, 222, 224, 226) 중 하나의 종단부와 정렬하도록 밸브(202)가 회전할 때, 유체는 프라임 채널로부터 입구(212)로, 채널(210)을 통해, 공통 입구 라인(236)과 연결된 출구(214)로 흐를 수 있다. 유체 프라임 라인과 연결되지 않은 나머지의 종단부는 O-링(208) 중 하나와 정렬되어 연결되지 않은 라인 각각을 밀봉할 것이다. 따라서, 로터리 밸브는 모든 다른 유체 프라임 채널이 유체 흐름에 대해 밀봉되며 채널(210)을 선택된 유체 프라임 라인으로 회전시킬 수 있다.
공통 출구 라인(238)은 로터리 밸브 어셈블리와 유체 장치를 통해 유체를 끌어내기 위해 펌프(미도시)에 연결될 수 있다. 핀치 밸브와 같은 하나 이상의 추가 밸브가 공통 출구 라인(238)으로부터 출구 유체 흐름을 제어하기 위해, 예컨대 바이패스 및 유체 재사용 기능을 제공하기 위해 및/또는 출구 흐름을 폐기 용기로 연결하기 위해 뿐만 아니라 펌프로부터의 압력 인가를 제어하기 위해 제공될 수 있다.
특정 유체는 서로 양립할 수 없고 분리된 채로 유지되어야 한다. 만약 이들 유체가 분리된 채로 유지되지 않거나 다음 유체가 공유 라인을 흐르기 전에 충분히 세척되지 않으면, 후속 반응이나 다른 처리에 악영향을 받을 수 있다. 프라이밍 매니폴드의 다양한 예시는 교차 오염을 막으며 단일 위치에서 유체 입구로 각 프라이밍 채널을 인도할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 도시된 매니폴드(100)에서, 동일한 유체 입구(52)(몇 개의 개별 라인 또는 단지 하나가 아닌)로 이어지는 두 공통 라인(162, 164)의 포함은 교차 오염을 막기 위한 라인의 깔끔한 세척을 가능하게 한다. 도시된 예시에서, 유체 프라임 채널(104, 106 및 108)은 유체 프라임 채널(106)이 유체 프라임 채널(104)과 합류점(114)에서 합쳐지고, 유체 프라임 채널(108)이 유체 프라임 채널(104 및 106)과 합류점(116)에서 합쳐지는 공통 라인(162)으로 연결된다. 합류점(114)에서 유체 입구(52)까지의 거리 더하기 유체 입구(52)에서 유체 출구(54)까지의 거리는 배기량으로 지칭될 수 있고, 합류점(116)에서 유체 입구(52)까지의 거리는 공통 라인 체적으로 지칭될 수 있다. 또한 도시된 예시에서, 유체 프라임 채널(110 및 112)은 유체 프라임 채널(110)이 유체 프라임 채널(112)과 합류점(118)에서 합쳐지는 공통 채널(164)에 연결된다. 합류점(118)에서 유체 입구(52)까지 및 합류점(116)에서 입구(52)까지의 거리는 배기량이다. 이상적으로는, 합류점(114, 116, 118)은 배기량을 최소화하기 위해 유체 입구(52)와 가능한 한 가깝다.
매니폴드(100)는 유체 출구(54)와 유체 소통하는 유체 출구 채널(148)을 더 포함한다. 출구 채널(148)은 캐시될 수 있는 유체량을 최대화하기 위해 구불구불한 구성을 가질 수 있다. 다양한 예시에서, 개별 밸브 위치(152)는 출구 채널(148)과 연관되어 출구 채널의 흐름을 제어한다. 밸브(152)는 핀치 밸브 또는 다른 적절한 밸브일 수 있다.
커넥터(158)가 출구 채널(148)을 폐기물 실과 같은 하류의 유체 요소에 연결하기 위해 및/또는 출구 채널(148)을 펌프와 같은 압력차 소스에 연결하기 위해 제공될 수 있다.
2차 채널(146)은 출구 채널(148)로부터 연장하고 2차 채널을 통한 흐름을 제어하기 위한 밸브를 포함한다. 2차 채널(146)은 공기에 개방되고 출구 채널(148)로 이동되는 유체의 개별 덩어리에 공기 거품을 제공할 수 있다.
유체 프라임 채널(104, 106, 108, 110, 112)로 유체 입구(52)까지 유체 프라이밍 라인을 연장하는 것은 일부 기존의 시스템에 대해 유체 공학적 향상을 가능하게 한다. 주로, 타겟 대상 프라이밍은 사용 중 유체의 필요한 끄는 거리를 크게 감소시킨다. 유체 라인 거리가 최소화될 때, 교차 오염을 방지하기 위한 이전 유체를 씻어내는데 필요한 총량도 마찬가지이다.
일례로, 유체 운송은 출구 채널(148)에 연결된 주사 펌프(미도시)를 동작시킴으로써 수행되고 유체의 전후 이동을 가능하게 한다. 임의의 다른 압력차를 만드는 메커니즘도 작동하나, 흐름 방향을 반대로 할 수 있는 기능이 있는 것이 유체 재사용을 가능하게 하는데 이상적이다.
예를 들어, 제1 유체, 예컨대 제1 시약이나 다른 시험 또는 반응 구성 성분은 매니폴드에 대한 압력차 인가와 하나 이상의 밸브 동작에 의해 유체 프라임 채널(104)로부터 공통 라인(162)을 통해 유체 장치(50)로 유체 입구(52)를 통해 이동될 수 있다. 다음으로, 유체 프라임 채널(106)로부터 제1 유체와는 다를 수 있는 제2 유체, 예컨대 제2 시약이나 다른 시험 또는 반응 구성 성분이 공통 라인(162)을 통해 끌려와 제1 유체의 임의의 잔여량을 세척한다. 일반적으로 곱 인자가 곱해진 합류점(116)과 입구(52) 사이의 배기량과 동일한 양의 제2 유체는 합류점(116)과 입구(52) 사이의 공통 라인을 통해 이동하고 입구(52) 대신 바이패스 라인(120)로 유도되어 장치(50)를 우회한다. 세척 후, 제2 유체는 유체 프라임 채널(106)로부터 공통 라인(162)을 통해 장치(50)로 입구(52)를 통해 이동될 수 있다. 제2 유체를 장치(50)로 이동시키며, 이전에 장치(50)로 이동된 제1 유체는 출구 채널(148)로 유체 출구(54)를 통해 이동될 수 있다. 다음으로, 제2 유체가 장치(50)로부터 유체 입구(52)를 통해 유체 프라임 채널(106)로 다시 이동되고, 출구 채널(148)에 유지된 제1 유체가 장치(50)에서의 재사용을 위해 출구 채널(148)로부터 장치(50)로 유체 출구(54)를 통해 다시 이동될 수 있다.
타겟 대상 프라이밍 매니폴드는 유체 교환을 위해 탑재된 저장소에 저장된 유체를 특정 인라인 타겟 영역으로 연결하기 위해 더 큰 유체 장치의 일부로 조립된 미세 유체 채널 시스템을 포함한다. 다양한 예시에서, 매니폴드의 유체 채널 시스템은 연속된 유체를 통합된 플로우 셀로 전달하는 기능을 가지는 미세 유체 카트리지 장치의 주체에 조립될 수 있다. 채널은 채널을 형성하기 위해 사출 성형된 장치 몸체 또는 몸체에 대해 밀봉된 개별로 성형된 분배 층, 예컨대 기판(102) 상의 설계 특징일 수 있다.
상기 개념과 더 자세히 후술되는 추가 개념(이러한 개념이 상호 불일치되지 않도록 제공됨)의 모든 조합이 본 명세서에 개시되는 독창적인 구성 요소의 일부로 고려된다. 특히, 본 명세서의 끝에 나타나는 청구되는 구성 요소의 모든 조합이 본 명세서에 개시되는 독창적인 구성 요소의 일부로 고려된다. 참조로 통합된 임의의 개시에도 나타날 수 있는, 본 명세서에 명시적으로 사용된 용어는 본 명세서에 개시된 특정 개념과 가장 일치하는 의미에 따라야 함도 이해할 것이다.
본 명세서의 구성 요소가 특징의 다양한 조합 및 하위 조합을 포함하여 특정 설명적 예시를 참조하여 상당히 자세히 서술 및 도시되었지만, 통상의 기술자는 다른 예시 및 그 변형과 수정이 본 명세서의 범위에 포함됨을 이해할 것이다. 나아가, 이러한 예시, 조합 및 하위 조합의 설명은 청구되는 구성 요소가 청구범위에 명시적으로 기술된 것과 다른 특징 또는 특징의 조합을 필요로 함을 전달하려는 의도가 아니다. 따라서, 본 명세서의 범위는 다음에 첨부된 청구범위의 사상 및 범위 내에 포함되는 모든 수정과 변형을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (19)

  1. 유체 장치의 유체 입구에 연결된 둘 이상의 유체 프라임 채널;
    연관된 유체 프라임 채널과 유체 입구 사이의 흐름을 제어하기 위해 각 유체 프라임 채널과 동작 가능하게 연관된 유체 제어 밸브;
    유체 장치의 유체 출구와 연결된 하나 이상의 출구 채널;
    유체 출구와 연관된 출구 채널 사이의 흐름을 제어하기 위해 각 출구 채널과 동작 가능하게 연관된 유체 제어 밸브;
    플레이트의 표면에 수직한 회전축에 대해 회전 가능한 플레이트;
    플레이트 상에 배치된 복수의 유체 구획; 및
    복수의 유체 구획 상에 배치된 뚜껑을 포함하고,
    유체 장치는 플레이트에 연결되고,
    각 구획은 플레이트를 통해 형성된 유체 출구 포트를 가지고,
    뚜껑은 유체 출구 포트로부터의 유체 흐름을 제어하기 위해 밸브를 개방 및 폐쇄하는 밸브 액추에이터를 포함하는 기구.
  2. 청구항 1에 있어서,
    각 유체 제어 밸브는 핀치 밸브 또는 공기로 동작하는 탄성 중합체 밸브인 기구.
  3. 청구항 1에 있어서,
    유체 입구와 유체 출구를 바이패스하는 바이패스 채널을 더 포함하는 기구.
  4. 청구항 1에 있어서,
    유체는 압력차에 의해 기구 및 장치를 통해 이동하는 기구.
  5. 청구항 1에 있어서,
    모든 유체 프라임 채널보다는 적은 적어도 2개의 유체 프라임 채널은 유체 입구 전에 합쳐지는 기구.
  6. 플레이트의 표면에 수직한 회전축에 대해 회전 가능한 플레이트에 연결된 유체 장치의 유체 입구에 연결된 둘 이상의 유체 프라임 채널 각각에 상이한 유체를 캐싱하는 단계;
    둘 이상의 유체 프라임 채널 중 제1 유체 프라임 채널의 제1 유체의 적어도 일부를 유체 입구로 이동시키는 단계;
    제1 유체를 유체 장치의 유체 출구를 통해 유체 출구와 연결된 출구 채널로 이동시키는 단계;
    공유 유체 프라임 채널을 세척하기 위해 둘 이상의 유체 프라임 채널 중 제2 유체 프라임 채널의 제2 유체의 적어도 일부를 제1 및 제2 유체 프라임 채널을 유체 입구로 연결하는 공유 유체 프라임 채널을 통해 유체 입구로 이동시키는 단계; 및
    제2 유체 프라임 채널의 제2 유체의 적어도 일부를 유체 입구로 이동시키는 단계를 포함하고,
    복수의 유체 구획이 플레이트 상에 배치되고 뚜껑이 복수의 유체 구획 상에 배치되고, 뚜껑은 유체 구획으로부터의 유체 출구 포트로부터의 유체 흐름을 제어하기 위해 밸브를 개방 및 폐쇄하는 밸브 액추에이터를 포함하고, 각 유체 프라임 채널과 동작 가능하게 연관된 유체 제어 밸브는 연관된 유체 프라임 채널과 유체 입구 사이의 흐름을 제어하고,
    출구 채널과 동작 가능하게 연관된 유체 제어 밸브는 유체 출구와 출구 채널 사이의 흐름을 제어하는 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    제2 유체를 유체 출구를 통해 출구 채널로 이동시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    제1 유체의 적어도 일부를 출구 채널로부터 유체 출구를 통해 장치로 이동시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    제2 유체를 유체 입구로 이동시키기 전에, 제2 유체를 제1 유체와 분리하기 위하여 공기를 끌어오는 단계를 더 포함하는 방법.
  10. 청구항 6에 있어서,
    제1 및 제2 유체를 이동시키는 단계는 유체 프라임 채널에 압력차를 인가하는 단계를 더 포함하는 방법.
  11. 플레이트의 표면에 수직한 회전축에 대해 회전 가능한 플레이트;
    플레이트 상에 배치된 복수의 유체 구획; 및
    복수의 유체 구획 상에 배치된 뚜껑을 포함하고,
    각 구획은 플레이트를 통해 형성된 유체 출구 포트를 가지고, 복수의 유체 구획의 유체 출구 포트는 회전축으로부터 공통 방사상 거리에 배치되고, 각 출구 포트는 플레이트가 회전축에 대해 회전함에 따라 유체 장치의 유체 입구와 정렬되도록 위치하고,
    뚜껑은 유체 출구 포트로부터의 유체 흐름을 제어하기 위해 밸브를 개방 및 폐쇄하는 밸브 액추에이터를 포함하는 기구.
  12. 청구항 11에 있어서,
    플레이트는 원형이고 유체 구획은 플레이트의 원주에 걸쳐 이어지는 기구.
  13. 청구항 11에 있어서,
    플레이트는 직사각형 환상체의 형상인 기구.
  14. 청구항 11에 있어서,
    플레이트는 원형이고 유체 출구 포트는 플레이트의 외측 원주에 배치되는 기구.
  15. 청구항 11에 있어서,
    플레이트는 원형이고 유체 출구 포트는 플레이트의 중심점 가까이 배치되는 기구.
  16. 청구항 11에 있어서,
    각 유체 구획의 출구 포트와 유체 입구 사이의 탄성 중합체 밀봉을 더 포함하는 기구.
  17. 청구항 16에 있어서,
    탄성 중합체 밀봉은 우물 플레이트의 하부에 오버몰딩되는 기구.
  18. 청구항 11에 있어서,
    회전축에 대한 플레이트의 전동 회전에 영향을 주기 위한 플레이트 구동 시스템을 더 포함하는 기구.
  19. 청구항 17에 있어서,
    플레이트 구동 시스템은 플레이트의 주변부 상에 형성된 메이팅 기어 톱니바퀴와 체결된 동력이 달린 구동 기어를 포함하는 기구.
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