KR20070086604A

KR20070086604A - 굴곡 마이크로유체 장치

Info

Publication number: KR20070086604A
Application number: KR1020077014359A
Authority: KR
Inventors: 카를로 에펜하우저; 에마트 사로핌; 슈테판 코르너; 파트릭 그리쓰
Original assignee: 에프. 호프만-라 로슈 아게
Priority date: 2004-11-22
Filing date: 2005-11-22
Publication date: 2007-08-27
Also published as: US20130183212A1; ATE537899T1; US20120230885A1; AU2005306233A1; CN101060932A; EP1814665A2; MX2007005116A; HK1114356A1; EP1658897A1; CN101060932B; JP2008520978A; US8241566B2; US20070292314A1; CA2587632A1; US9063038B2; AU2005306233B2; BRPI0515730A; EP1814665B1; WO2006053461A3; WO2006053461A2

Abstract

nl 또는 μl 범위에서 유체 매질을 샘플링, 수송, 및/또는 처리하는 장치는 개방 또는 폐쇄 모세관형 홈 또는 채널을 가지는 기판을 포함하며, 개방 또는 폐쇄 홈 또는 모세관을 가지는 기판은 하나 이상의 위치에서 굴곡되거나 아치형으로 형성된다. 상기 기판은 개방 또는 폐쇄 모세관형 홈 또는 채널이 연장되는 하나 이상의 단부를 포함하고, 상기 단부는 그 적용 또는 용도에 따라, 예를 들어 바늘형, 직선 절단부, 팁형, 거의 반원형, 원형 등으로 형성된다.

Description

굴곡 마이크로유체 장치{BENT MICROFLUIDIC DEVICE}

본 발명은 특허청구의 범위 제 1 항의 전제부에 따른 유체 매질의 샘플링, 수송, 또는 투여용 장치 또는 기구, 하나 이상의 장치 또는 설비를 포함하는 마이크로구조, 상기 장치 또는 구조의 이용, 및 장치 또는 구조의 제조 방법에 관한 것이다.

특히 분석 분야 등의 유체 샘플, 그 중에서도 특히 의학 또는 약학 분야 등의 유체 샘플의 샘플링 또는 투여에 있어서, 소위 피펫(pipette), 또는 모세관, 또는 복수 피펫 마이크로구조가 사용된다. 분석 실험의 효율 및 경제성을 높이는 과정에서, 당해 분야의 샘플의 양을 줄이기 위해 피펫 또는 복수 피펫 구조 등의 종래 기구들이 더 정교해지고 더 복잡해진다. 이러한 목적에서, 2~100 nl 의 양을 샘플링하는 소위 피펫 첨단을 384개까지 포함하는 Zymark 또는 Caliper 사의 복합 피펫 구조가 제시된다.

유럽 특허 1 388 369 에는, 하나 이상의 모세관 채널을 포함하는 채널 스프링 프로브를 포함하는 마이크로 어레이 시스템에서 사용될 수 있는 마이크로 유체 시스템이 제시된다. 예를 들어, 압력을 받고 있는 금속 빔 같은 채널이 합쳐진 제시된 스프링 빔은 해제될 때 기판으로부터 만곡한다. 채널 스프링 프로브는 다수의 피복층을 가지는 기판을 덮는 특정한 제조 단계를 사용함으로써 기판 위에 배치되어, 스프링 특성을 얻는다.

본 발명의 목적은 특히, 모세관 전기 영동, 모세관 크로마토그래피 등을 이용하는 분석, 일단의 시험의 수행, 샘플링, 샘플의 투여 등과 같은 마이크로 기술 공정 단계에서 나노 또는 마이크로 시스템을 사용하여 용량을 개선하거나 증가시키고 자동화를 향상시키는 것에 있다.

본 발명에 따르면, 유럽 특허 1 388 369 에서 제시된 기판 위에 배치되는 직선 장치, 평면 2D 구조, 또는 채널 스프링 프로브 대신에, nl 또는 μl 범위의 굴곡 또는 아치형 유체 장치, 상응하는 유체 기구, 또는 3D 구조가 사용되는 것이 제시된다. 예를 들어, 유체 매질의 샘플링, 수송, 및/또는 처리용 면외(out-of-plane) 샘플링 장치가 제시되며, 이 장치는 샘플링 또는 투여용의 피펫, 모세관, 또는 바늘 등의 액체 채널을 포함하는 하나 이상의 종방향 연장 스트립형 부분을 기판면 내에 포함하며, 스트립형 부분은 기판의 면외로 연장되는 하나 이상의 위치에서 굴곡되거나 아치형으로 형성된다.

본 발명에 있어서 "굴곡" 은, 예를 들어 에칭에 의해 미리 구성되는 최초에 실질적으로 평면인 기판의 밖으로 특정한 굽힘 작용에 의해 3차원 구조가 만들어져서, 최초에 평면인 기판의 굴곡부가 기판면 밖으로 돌출되는 것을 의미한다. 특히, 기판면 내부로 또는 기판면의 외부로 연장되는 모세관 채널 또는 홈이 만들어질 수 있다.

놀랍게도, 예를 들어, 소위 모세관 홈에서 그리고 특히 개방 유체 채널에서의 유동이 μl 및 나노 리터 범위로 모서리 주위에서 흐른다는 것이 실험을 통해 입증될 수 있다. 개방 채널 또는 개방 채널들은 굴곡 위치에서 곡률 반경의 내측 및 외측일 수 있다.

전술한 하나 이상의 굴곡 위치 또는 구조를 포함하는 마이크로 리터 또는 나노 리터 범위의 액체 채널을 포함하는 다수의 장치 또는 기구로 구성되는 구조에 대해서도 동일한 과정이 적용될 수 있다.

모세관 홈 또는 유체 채널 내부의 유체의 유동 특성이 내벽 표면의 형상 및 표면 마감 또는 피복에 의존한다는 것은 말할 나위도 없다. 수계 용액 또는 유체의 경우에 표면은 친수성인 것이 바람직하고, 더 유성인 유체의 경우에는 표면 특성은 더 소수성인 것이 바람직하다. 일반적으로 유체와 표면 사이의 각도는 작아야 한다.

종래 기술에서 소위 3D 구조가 공지되며, 샘플링용 모세관이, 예를 들어 유럽 특허 1 388 369 에 제시된 것과 같은 채널 스프링 프로브 같은 소외 "면외(out-of-plane)" 구조에 부착되고/거나 배치된다. 이 구조는 제조 비용이 매우 높고 제조 방법도 복잡하며 오류가 나기 쉽다. 이러한 구조에 더하여, 종래 기술에서 종종 소위 폐쇄 모세관으로 제시되는 폐쇄 액체 채널이 사용되어야 한다. 또한, 특허 1 388 369 에서 제시된 스프링 프로브에 있어서, 스프링 특성을 얻기 위해 다중 구조가 기판에 적용되어야 한다.

오늘날 일반적으로 사용되는 재료와는 다르게, 피펫 또는 모세관의 제조, 즉, 본 발명에 따라 제시되는 장치 또는 금속 등의 재료로 소성 형성될 수 있는 다수의 장치 또는 기구를 포함하는 구조의 제조에 단지 하나의 층을 일반적으로 포함하는 적어도 부분적으로 소성인 중합체 및 그 동등물이 사용된다.

한편, 유체 채널을 포함하는 요소 또는 기구가 단지 한 층만으로 구성되고 간단한 방식으로 굴곡될 수 있기 때문에, 본 발명에서 제시되는 피펫 및 모세관 등의 요소 또는 기구의 제조, 또는 전체 구조의 제조는 매우 간단하다. 또한, 액체 채널을 만들기 위해 에칭 등의 공지의 리소그래피(lithography) 공정을 사용하여 처리될 수 있는 금속 밴드가 기초로 사용될 수 있다. 예를 들어, 작은 금속 밴드의 일측 또는 양측에 개방 채널을 만들 수 있고, 더 많은 폐쇄 채널이 필름을 사용하여 개방 채널을 덮음으로써 만들어질 수 있다. 본 발명의 요소 또는 장치를 제조하기 위해 이용될 수 있는 제조 방법, 즉 에칭, 천공, 굽힘 등은 첨부된 도면을 참조하여 뒤에서 설명될 것이다.

본 발명에 따라 제시되는 기구 또는 장치의 이점은, 샘플이 이동되는 기판에 수직하게 기판 표면에 대해 전혀 이동할 필요가 없기 때문에, 샘플의 샘플링 또는 투여가 피펫 또는 모세관을 포함하는 기구 같은 굴곡 또는 아치형 요소를 사용함으로써 더 쉬워진다는 것이다. 예를 들어, 피펫 또는 모세관을 포함하는 장치를 일측으로부터 기판 표면 위에서 평행하게 어느 정도 이동시킬 수 있다. 제한된 치수적 조건에서 본 발명의 구조를 동시에 사용함으로써, 다수의 샘플이 간단한 방식으로 이동되거나 투여될 수 있다. 본 발명에서 제시된 장치 또는 요소 및 구조의 다양한 이점이 첨부된 도면을 참조하여 상세히 후술될 것이다.

상기 장치 또는 상기 구조를 사용하여 특히, 유체 매질의 샘플링, 수송, 및/또는 투여하는 방법이 설명된다. 본 발명의 방법에 따르면, 바늘 등의 피펫 또는 모세관, 또는 다수의 피펫 또는 모세관을 포함하는 구조가 사용되고, 유체의 샘플링 또는 투여시에 유체는 아치형이거나 굴곡된 한 위치를 따라 수송된다.

요소, 장치, 구조, 및 방법의 다른 바람직한 태양 또는 실시형태는 종속항들에서 특징지어진다.

본 발명에 따른 장치, 기구, 또는 구조는 특히 화학, 의학, 미생물학, 약학 등의 분야에서 진단 또는 분석 과정에 적합하다. 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.

도 1a 내지 도 1c 는 굴곡 유체 채널의 실시형태의 사시도이다.

도 2a 및 도 2b 는 바늘형 첨단부를 포함하는 굴곡 요소의 사시도이다.

도 3a 및 도 3b 는 첨단형 단부를 포함하는 굴곡 요소의 사시도이다.

도 4a 및 도 4b 는 액체 저장소 및 샘플링용 유체 요소의 사시도이다.

도 4c 는 도 4a 및 도 4b 의 선 I-I 에 따른 단면도이다.

도 5a 및 도 5b 는 플리스 또는 부직 요소에 굴곡 유체 요소를 간단하게 담그는 것을 사시도로 도시한다.

도 6a 및 도 6b 는 만년필의 원리에 따라 굴곡 유체 요소로부터 유체를 투여하는 것을 사시도로 도시한다.

도 7 은 만년필형 유체 요소를 사용함으로써 만들어지는 혼합 구역을 가지는 소위 다중 어레이를 개략적으로 도시한다.

도 8a 및 8b 는 모세관을 포개지도록 접촉시켜 유체 장치로부터 유체 장치로 간단히 이송하는 것을 도시한다.

도 9 는 부가적인 위치선정 요소를 사용하여 두 유체 요소 사이에서 유체를 이송하는 것을 개략적인 사시도로 도시한다.

도 10 은, 본 발명의 구조를 제조하기 위해 바늘형 유체 요소가 밖으로 굴곡될 수 있는, 양측에서 에칭된 강철 CD 의 일례의 평면도이다.

도 11 은 도 10 의 CD 의 밖으로 만들어진 구조를 측면에서 사시도로 도시한다.

도 12 는 도 11 에 도시된 것과 유사한 다른 구조를 도시한다.

도 13a 내지 13d 는 CD 에 배치되는 탄성 평판 스프링형 유체 요소의 평면도, 및 샘플의 투여를 위해 작동 요소를 이용하여 작동되는 탄성 평판 스프링형 유체 요소의 측면에서 본 단면도이다.

도 14a 및 14b 는 본 발명에 따른 구조를 제조하기 위한 평판 스프링에서의 기계적 변형의 일례를 도시한다.

도 15a 및 15b 는 종래 방식으로 제조된 평면 마이크로구조 및 굴곡 면외 마이크로구조를 도시한다.

도 16a 내지 16f 는 본 발명의 유체 요소에서의 유체 채널을 제조하기 위한 가능한 태양을 도시한다.

도 17a 는 굴곡 간격 요소를 가지는 다수의 마이크로 유체 장치의 층을 도시 한다.

도 1a 내지 도 1c 의 개략적인 사시도에는, 세 개의 실시형태에서 유체 채널이 본 발명의 유체 구조의 "모서리 주위"의 각각의 유체 요소에서 어떻게 배치될 수 있는지가 도시된다. 도 1a 는 폐쇄 채널을 가지는 두 층 및 굴곡부 (2) 를 포함하는 굴곡 요소 (1) 를 도시한다.

도 1b 는, 예를 들어 약 90 도의 굴곡부를 가지는 개방 "내부" 채널을 포함하는 단층 굴곡 요소 (3) 를 도시한다.

도 1c 는 "외부" 개방 채널 및 굴곡부 (2) 를 포함하는 단층 굴곡 요소 (5) 를 마지막으로 도시한다.

도 2a 및 도 2b 는 바늘 형상인 굴곡 요소를 각각 도시한다. 도 2a 는 내부 개방 채널 및 바늘형 첨단 (6) 을 가지는 굴곡 바늘형 요소 (7) 를 도시한다. 도 2b 는 외부 개방 채널 및 바늘형 첨단 (10) 을 가지는 굴곡 바늘형 요소 (9) 를 도시한다. 바늘 형상의 굴곡 유체 요소는 웰 플레이트(well plate)로부터 샘플링을 하거나 체액을 직접 샘플링하거나 관통에 의해 인간 또는 동물에게 유체를 투여하는데 사용될 수 있다.

또한, 굴곡 또는 아치형 유체 요소는 도 3a 및 도 3b 에 도시된 것과 같은 팁(tip) 단부로 형성될 수 있다. 도 3a 는 내부 개방 채널 및 평탄한 절단 팁 단부 (12) 를 가지는 굴곡 팁 (11) 을 도시하고, 도 3b 는 평탄한 절단 팁 단부 (14) 를 포함하는 외부 개방 채널을 가지는 굴곡 팁 (13) 을 도시한다. 이 팁 형상의 요소도 웰 플레이트로부터 샘플링하는데 사용될 수 있다. 팁은 유체에 단지 담가지기만 하면 되고 모세관은 자동적으로 채워진다. 물론, 예를 들어, 반원형 단부 또는 파형 구조의 단부를 포함하는 요소처럼 팁 또는 바늘형 요소의 다른 형상 또는 구조도 가능하고, 전술한 것처럼, 요소의 단부 영역은 폐쇄되거나 개방될 수 있는 하나의 모세관 또는 다수의 모세관을 포함할 수 있다.

특히 개방 유체 채널을 이용하면, "모서리 주위의" 유동이 완벽하게 흐른다는 것을 실험을 통해 알 수 있다. 개방 채널(모세관)이 굴곡 반경의 내부 또는 외부 표면에 있는지는 관계 없다.

도 4a 의 개략적인 사시도에서, 닫힌 원인 원형 디스크에 상응하게 배치되는 개방 홈 (23) 을 가지는 액원으로서의 웰 플레이트 디스크 (21) 가 도시된다. 개방 홈 (23) 은 소위 웰 저장소 (25) 를 통해 공급된다. 예를 들어, 도 1 내지 도 3 에 도시된 유체 요소의 사용에 의한 샘플의 샘플링 또는 처리는 다음 방식으로 이루어질 수 있다. 도 4 에 도시된 개방 홈 (23) 을 가지는 웰 플레이트 디스크 (21) 같은 평평한 디스크가 유체 장치의 액원으로서 역할을 한다. 유체 요소 (9) (오직 하나의 요소만 도시) 를 홈(유체와 접촉)에 담가서 샘플링을 할 수 있다. 여기서, 굴곡 요소의 모세관 인력은 디스크에 배치된 홈의 인력보다 더 커야 한다. 이것은, 예를 들어, 모세관 직경을 더 작게 하거나 모세관 형상 비율을 더 크게 하여 사용함으로써 이룰 수 있다.

디스크 또는 CD 홈이 항상 유체로 채워지도록 보장하기 위해서, 에칭된 웰 저장소 (25) 를 배치하는 것이 바람직하다. 이 웰들은, 예를 들어, 피펫을 사 용하여 종래의 방법으로 채워진다. 샘플링이 원형 홈 둘레의 어느 위치에서든 가능하도록 디스크는 정지될 수도 있고 회전할 수도 있다.

도 4b 에는, 도 4b 와 대조적으로 에지된 웰 저장소로 연결되는 직선 홈 (23') 을 가지는 유사한 패널형 웰 플레이트 (21') 가 도시된다. 또한, 유체 샘플의 수집은 홈 (23') 에 담가지는 유체 요소 (9) (오직 하나의 요소만 도시) 를 이용하여 수행될 수 있다. 도 4a 의 디스크형 플레이트 (21) 와 유사하게, 도 4b 의 패널형 플레이트 (21') 는 종 방향으로 이동될 수 있어서, 샘플링이 홈 (23') 의 전체 길이를 따라 수행될 수 있다.

도 4c 는, 도 4a 및 도 4b 에서의 선 I-I 에 따른 단면도를 도시한다. 웰 (25) 의 직경이 각각의 홈 (23, 23') 의 직경보다 다소 크다는 것을 알 수 있다. 결과적으로, 이 웰 (25) 을 채우는 것이 쉽고, 다른 한편으로, 웰을 이용하여 홈 (23, 23') 을 개별적인 유체 매질로 각각 균일하게 채우는 것이 보장된다.

도 4 에서, 본 발명 또는 본 발명의 장치의 장점으로서, 굴곡 유체 요소가 디스크의 표면과 평행하게 디스크 위에서 안내될 수 있어, 공간 크기가 한정되더라도 샘플링이 수행될 수 있다는 점을 명확하게 알 수 있다. 즉, 종래의 피펫을 사용하는 경우에 웰 플레이트 디스크 (21) 위의 공간이 각각 개방되어 있어야 하지만, 본 발명의 유체 요소를 사용하는 경우에는 표면 위의 상대적으로 작은 틈만으로도 충분하다.

이하의 도 5 내지 도 7 에서는, 샘플의 처리의 가용 예를 더 상세히 설명하겠다. 도 5a 및 도 5b 에서, 굴곡 유체 요소를 플리스(fleece) 또는 부직 요소 (31) 에 간단하게 담금으로써 샘플의 처리가 수행된다. 도 5a 에는 팁 요소 (13) 로부터 플리스 (31) 로 샘플을 처리하는 것이 도시되고, 도 5b 에는 플리스 (31) 로의 샘플의 처리가 바늘형 단부 (9) 로부터 이루어진다.

또한, 샘플의 처리는, 도 6a 및 6b 에 도시된 것처럼 굴곡 유체 요소의 팁형 단부를 평평한 표면에 접촉시킴으로써 이루어질 수 있다. 도 6a 는 내부 개방 모세관을 가지는 요소 (7) 를 이용한 만년필의 원리를 도시한다. 유체 요소 (7) 는 분배된 액체를 포함하는 스트라이프(stripe) (33) 를 만들기 위해 당겨지는 것이 바람직하다. 대조적으로, 도 6b 는 개방 외부 모세관을 가지는 요소를 이용한 만년필의 원리를 도시한다. 유체 요소 (9) 는 분배된 액체를 포함하는 스트라이프 (35) 를 만들도록 밀어지는 것이 바람직하다. 그러나, 각각의 스트라이프를 만들기 위해 당연히 유체 요소 (7) 를 밀 수도 있고, 유체 요소 (9) 를 당길 수도 있다. 결국, 적어도 만년필형 팁 단부의 영역에서 모세관이 양 측에서 개방 방식으로, 즉 모세관이 예를 들어, 필사에서 사용되는 만년필과 유사하게 끝에서 끝까지 개방되는 방식으로 형성될 수 있다는 점을 언급할 수 있다.

도 7 의 개략적인 사시도는 NxM 혼합 구역을 가지는 소위 다중 어레이(multiplex array) 를 도시한다.

NxM 어레이를 만들기 위해서, 도 7 에 개략적으로 도시된 것처럼 소위 만년필 바늘이 사용된다. 내부에 개방 채널을 가지는 바늘 요소 (7) 및 외부에 개방 채널을 가지는 굴곡 바늘 (9) 또는 끝에서 끝까지 개방되는 채널 또는 모세관을 가지는 바늘 팁이 사용될 수 있다. 바늘 팁 (6) 또는 바늘 팁 (10) 으로부터 액체를 처리함으로써, 액체 스트라이프 (33, 35) 가 각각 그어질 수 있고, 액체 선이 교차하여, 혼합 구역 (37) 이 생겨난다. 도시된 구성은 전술한 NxM 혼합 구역을 가지는 소위 다중 어레이와 같다.

도 8 및 도 9 에는, 한 유체 장치에서 다른 유체 장치로 이루어질 수 있는 샘플의 이송 방법이 도시된다. 도 8a 에는, 팁 단부 (12) 를 가지는 팁 장치 (11) 로부터 팁 단부 (12) 를 가지는 다른 팁 장치 (11) 로의 샘플의 이송이 도시된다. 한 장치 (11) 의 팁 단부 (12) 는 다른 장치의 대향하는 팁 단부 상에서 미끄러진다. 접촉시, 두 모세관이 포개진다는 것이 중요하다. 한 장치는 액체 수용부로 작동하는 다른 빈 장치에 대해 액원으로서 작동한다. 일 조건은 작동하는 두 장치가 포개지는 개방 모세관을 포함하는 것이다.

도 8b 에는, 유사한 방식으로, 팁 단부 (6) 를 가지는 바늘 (7) 로부터 팁 단부 (12) 를 가지는 팁 요소 (11) 로의 샘플의 이송이 도시한다. 두 모세관 채널의 접촉이 액체의 이송에 이를 때까지 한 장치를 수평으로 이동시킴으로써 이송이 수행된다. 이송이 일어날 수 있도록, 팁 요소의 모세관 인력이 바늘의 모세관 내의 인력보다 더 커야한다. 이것은 팁 요소에서 모세관의 직경을 더 작게 하거나 모세관 형상 비율을 더 크게 함으로써 이룰 수 있다.

도 9 에는, 액체의 이송의 다른 가능성을 도시한다. 이에 대하여, 팁형으로 형성된 장치 (11) 에서 채널 (18) 이 위치 선정의 문제를 해결하기 위해 형성된다. 바늘 팁 (6) 이 위치 선정 채널 (18) 에 결합하여 액체의 이송이 일어날 수 있을 때까지 바늘형 장치 (7) 가 수평 방식으로 안내된다. 게다가, 더 용이 한 x/y 위치 선정이 가능하도록 위쪽의 바늘형 장치 (7) 에 협소부 (20) 가 배치될 수 있다. 위치 선정 보조 기구 또는 위치 선정 요소가, 예를 들어, 에칭 마스크 내에서 간단한 방식으로 합쳐질 수 있다. 각각의 굴곡 요소는, 예를 들어 다른 요소와 결합하거나 두 요소 사이의 위치 선정의 오차를 줄일 수 있게 하는 그룹 또는 협소부 등의 부가적인 구조부를 가질 수 있다. 이런 위치 선정 보조 기구를 사용함으로써, 유체의 이송이 안전하도록 개선될 수 있다. 상기 자동 위치 선정 또는 자동 조정 구조의 생산은 거의 비용이 들지 않고, 예를 들어 에칭 마스크 내에서 합쳐질 수 있다. 상기 자동 위치 선정 보조 기구의 생산에 있어서, 추가적인 공정 단계는 필요하지 않다. 상기 요소는 이후에 자동 조정의 고유의 특성을 포함하고, 따라서 외부 보조 수단이 더 이상 요구되지 않는다.

도 1 내지 도 9 에는, 개별적인 유체 요소만이 주로 도시되고, 이하의 도면에는, 다수의 개별적인 유체 요소를 포함하는 본 발명의 구조가 더 상세히 설명된다. 이에 대하여, 도 10 은 CD 형 강철 디스크 (41) 를 도시하고, 여기에, 다양한 개별적인 요소를 구부려 각각의 유체 구조를 생산하기 위한 구조가, 예를 들어 에칭 또는 펀칭에 의해 만들어진다. 이 구조는 동시에 다양한 샘플을 샘플링하거나 동시에 다수의 샘플을 처리하는데 적합하다. 동일한 방식으로 카셋팅(cassetting) 문제도 해결될 수 있다.

도 10 에서 강철 CD (41) 의 밖에 만들어지는 구조가 도 11 의 개략적인 사시도에서 도시된다. 면외 굴곡 구조가 상측 방향에서 도시된다. CD 디스크 (41) 내에는, 스트립형 길이 구획 (43, 45) 및 디스크 중심에서의 바늘형 팁 (47) 이 에칭에 의해 만들어진다. 다각형 굴곡 모서리 (42) 를 따라 굽힘으로써 스트립 (45) 의 내부 구획이 아래쪽으로 굴곡되고, 동시에 CD 디스크 (41) 의 중심에서의 바늘형 팁은 분리되어 동시에 스트립 (45) 의 단부로부터 연장되는 유체 바늘 요소 (47) 를 만들며, 유체 바늘 요소 (47) 는 샘플의 샘플링 또는 처리를 위해 제공된다.

또한, 하나의 특정 스트립에 관하여 도시되었듯이, 바람직하게는 스트립형 구획 (43, 45) 의 중심선에서 외부 스트립 (43) 의 영역에서의 소위 포트 또는 웰 (48) 뿐만 아니라 모세관 (46) 이 에칭에 의해 만들어진다.

도 11 에서 도시된 구조에 의해서, 바늘 팁 (47) 을 각각의 샘플 홈에 담궈서 다수의 샘플이 동시에 옮겨지거나 샘플링될 수 있다. 샘플은 바늘 (47) 의 팁으로부터 수집되고, 모세관 (46) 을 통해 공동, 또는 웰, 또는 포트 (48) 로 수송된다. 구조의 디스크형 구획 (43) 에 배치되는 확대된 저장소 또는 포트는 예를 들어, 적외선, NMR 등을 이용한 액체 샘플 검출 또는 분석에 사용될 수 있다.

유사한 방식으로, 도 12 에서는 다른 유사한 구조가 조금 상방에서 본 사시도로 도시되고, 이 구조에서 스트립형 구획 (51) 이 주변, 즉 구조 (50) 의 외부 윤곽에 배치된다. 바늘형 첨단 (53) 을 사용함으로써, 샘플이 옮겨질 수 있고, 모세관 (55) 을 통해 저장소, 또는 포트, 또는 공동 (57), 또는 공동 (59) 으로 각각 수송된다. 샘플링된 샘플의 검출 또는 분석 각각은 주변 구획, 즉 저장소 (57) 및 저장소 또는 포트 또는 웰 (59) 에서의 상부 수평 영역에서 수행될 수 있다.

도 11 에 따른 실시예에서는 내부에 소위 드럼 카세트(drum-cassette)가, 그리고 도 12 에서는 외부에 드럼 카세트가 도시된다. 디스크형 구조가 이런 방식으로 굴곡될 수 있어서, 드럼이 형성된다. 도 11 및 도 12 에 도시된 구조는, 도시된 두 구조가 동시에 다수의 샘플을 샘플링하거나 처리할 수 있기 때문에 카세팅(cassetting) 의 문제를 해결할 수 있다는 것을 의미하는 소위 드럼 카세트이다. 따라서, 카세팅은 한 부분에서 수집되는 수개의 성분의 수집이다. 또한, 다른 형상(드럼 이외의), 예를 들어 도 13 에 도시된 왕관 또는 CD 형도 카세팅에 이용가능하다.

또한, 카세트형 구조는, 예를 들어 층으로 저장되거나 수송될 수 있다는 이점이 있다.

도 13a 내지 도 13d 에는, 본 발명의 가능한 구조의 다른 실시형태를 구조 상에 또는 구조에 배치되는 다수의 유체 요소를 포함하여 도시한다. 도 13a 는 각각의 유체 요소 (63) 가 수직으로 연장되어 배치되는 거의 원형인 금속 디스크 또는 CD 형 디스크 (61) 의 평면도이다. 각각의 유체 요소는 금속 CD 내에서 에칭으로 만들어질 수 있다. 도 13b 에 도시되었듯이, 각각의 유체 요소 (63) 는 복원력을 가지는 탄성 평판 스프링형 요소이다. 도 13b 에서는 더 나은 전체적 개관을 위해 단지 하나의 유체 요소 (63) 만이 도시된다. 평판 스프링형 요소 (63) 의 제조는 금속 재료의 기계적 탄성에 의해 가능하다. 결과적으로, 도시된 평판 스프링 또는 고체 관절 등의 특정 기능을 하는 구조를 만들 수 있다.

도 13c 는 평판 스프링 (63) 이 굴곡 바늘형 팁 (65) 과 결합되는 특유한 가 용 실시형태를 도시한다. 굴곡 바늘형 팁의 결합은 샘플의 샘플링을 향상시킬 수 있다.

도 13d 에서는 시험 스트립 접촉 과정이 도 13a 에 도시된 구조를 이용하여 어떻게 이루어질 수 있는지 개략적으로 도시된다. 도 13d 에서도 더 나은 개관을 위해 바늘형 첨단 (65) 을 가지는 단지 하나의 예압 유체 요소 (63) 만이 도시된다. 또한, 단지 외형으로만 요소를 도시한다. 각각의 평판 스프링형 요소 (63) 는 미리 위쪽으로 조금 굽혀진다. 예를 들어, 원형 작동 요소 (67) 를 이용하여 작동시킴으로써, 예를 들어 도 4 에 도시된 것과 같은 시험 스프립 또는 소위 웰 플레이트 디스크에 각각의 평판 스프링형 요소를 접촉시키기 위해 아래쪽으로 밀 수 있다. 그리고나서, 샘플의 샘플링 또는 투여가 수행될 수 있으며, 유체의 이송이 수행된 후에 작동이 중지되고 평판 스프링형 요소 (63) 가 그 예압 위치로 복귀해서, 시험 스트립이 분리된다.

유체 요소 또는 각각의 평판 스프링형 요소가 상기 구조 또는 각각의 유체 요소를 만들기 위해 예압 위치에서 유지되도록, 변형시 일정한 탄성력 또는 복원력을 가지는 재료가 사용되어야 한다. 따라서, 금속 재료가 상기 제시된 구조를 만드는데 특히 적합하다.

또한, 유체 요소 또는 평판 스프링형 요소의 작동이 금속 기판에 피에조 기판(Piezo-substract) 또는 바이메탈(Bi-metal) 을 입힐 수 있어서, 각각의 유체 요소 또는 평판 스프링형 요소의 작동은 피에조 요소의 운동에 의해 수행될 수 있다.

전술하였듯이, 평판 스프링형 요소의 제조는 첨부된 도 14a 및 도 14b 를 참 조하여 더 상세히 설명될 에칭에 의해 이루어질 수 있다. 먼저, 금속 CD 또는 금속 디스크 (81) 가 에칭되어서, 영역 또는 구역 (63) 이 금속 디스크로부터 부분적으로 분리된다.

도 14b 에 도시되었듯이, 힘 (F) 을 가함으로써, 요소는 그 전단부에서 힘 (F) 에 대향하는 방향으로 특정 전달비로 굴곡된다.

다시 말해서, 도 13a 내지 도 13d 를 참조하여 설명하였듯이 예압이 발생한다.

게다가, 특정 전달비로 미리 굴곡된 요소는 피에조 기판 또는 바이메탈로 입혀져서, 샘플의 샘플링 또는 처리를 위해 피에조 요소 또는 바이메탈에 의해 작동될 수 있다.

도 15 및 도 16 를 참조하여, 본 발명의 유체 요소의 제조가 더 상세히 설명될 것이다. 도 15a 는 nl 및 μl 범위의 유체 양에 대한 평면 구조 (81) 를 도시하고, nl 또는 μl 구조는 기판 (81) 상에서 에칭에 의해 제조된다. 구조의 채널 또는 모세관 (84) 을 포함하는 각각의 요소 (83) 의 개별적인 단부에는, 필요하다면 굴곡 공구를 적용하기에 충분히 큰 구멍 또는 공동 (85) 이 제공된다.

도 15b 는 굴곡 면외 nl 또는 μl 구조 (87) 를 도시하고, 구조 (87) 에서 각각의 요소 (83) 가 굴곡되어 약 90도의 범위에서 굴곡부 또는 굴절부를 가질 수 있는 굴곡 요소부 (88) 를 형성한다. 물론, 상기 각도는 다를 수 있고 단지 몇 도에서 거의 180도까지일 수 있다.

특히, 도 1 내지 도 3 에 참조하여 설명된 하나 이상의 유체 채널 (84) 을 포함하는 각각의 구조 요소 (83) 의 제조를 도 16a 내지 도 16f 를 참조하여 더 상세히 설명하겠다. 도 16a 는 도 15 에서의 기판 (81) 에 대응하는 금속 기판의 단면도이다. 본 발명에 따른 용도에 적합해야 하는 기판의 재료는 소성 변형의 고유한 특성을 가져야 하기 때문에, 예를 들어, 금속 또는 탄성 중합체가 적합하다. 예를 들어, 실리콘, 유리 등의 깨지거나 부서지기 쉬운, 또는 비결정질의 재료는 3차원 상에서의 휘어지는 것이 실질적으로 불가능하기 때문에 그 사용이 제한된다. 도 16b 에서는, 도 16a 에서의 금속 기판이 예를 들어, 양 측면에서 일반적으로 에칭 공정에서 사용되는 중합체층 (91) 으로 입혀진다.

그 후에 중합체층은 부분적으로 빛에 노출되고 노출된 부분의 세척에 의해 부분적으로 제거되어서, 도 16c 에 개략적으로 도시된 것처럼 채널형 종방향 연장 자유 영역 (93) 이 생긴다. 자유 영역 (93) 을 금속으로 에칭함으로써, 도 16d 에 개략적으로 도시된 것처럼 채널형 모세관이 생긴다. 물론, 에칭이 양 측면에서 실시될 필요는 없고, 한 측면만 개방된 모세관 채널 (95) 을 만들기 위해 단지 금속 시트의 한 표면만 처리될 수 있다.

다른 실시형태에 따르면, 도 16e 에 개략적으로 도시된 것처럼 금속의 에칭에 의해 전개방 통로 (97) 를 만들 수도 있다.

마지막으로, 중합체 (91) 를 제거하여, 도 16f 에서 개략적인 단면으로 도시된 본 발명에서 제시된 유체 요소에 대한 채널 또는 모세관이 만들어진다.

이로써, 예를 들어, 도 1b 및 도 1c 에서의 유체 요소에서 도시된 것처럼 채널을 개방시킬 수 있다. 그러나, 예를 들어, 금속 필름 같은 커버 필름을 이용 하여 다른 측면에서 개방 채널을 덮거나 접합시킬 수도 있어, 폐쇄 채널을 만들 수 있다.

에칭에 의해 채널형 모세관을 만드는 단계에서 동시에, 요소의 위치 선정 같은 안내를 해주는, 도 14 를 참조하여 설명된 것과 같은 변형력이 발생될 수 있다.

게다가, 아치 만들기, 형성하기 등의 굴곡에 의해 간단한 평면 nl 또는 μl 구조로부터 특정 부분이 2차원 평명을 벗어나 3차원으로 굴곡될 수 있어, nl 또는 μl 범위의 본 발명의 구조가 만들어진다. 평면 nl 또는 μl 구조는 도 15 및 도 16 을 참조하여 설명된 것처럼 리소그래피 또는 에칭 등의 종래의 마이크로 기술 제조 방법으로 제조될 수 있다. 도 15b 에 도시된 것처럼 각각의 면외 굴곡 요소 (88) 를 얻기 위해서, 다양한 기술이 사용될 수 있다. 가장 일반적이고 분명한 기술은 굽힘 또는 천공 공구를 이용하여 적어도 요소 (83) 의 일부를 구조 (81) 의 면 밖으로 간단히 누르는 것이다. 천공 공구 또는 날을 가지는 공구를 따라 요소를 당기는 것도 가능하다. 롤러형 공구를 이용하는 것도 가능하다. 인장력을 발생시키기 위해 구조의 한 표면 또는 하나 이상의 요소에 열을 가하는 것도 가능하여, 특별한 굽힘 공구를 사용하지 않고도 굽힘 공정이 이루어진다. 게다가, 도 16a 내지 도 16f 를 참조하여 설명된 채널 또는 모세관형 홈의 제조 과정 중에, 예를 들어 대칭 에징(symmetric edging)이 적용된다면, 특별한 굽힘 공구 없이 평면부를 굴곡시켜서 일정한 인장력을 발생시킬 수 있다.

굴곡 요소는 접촉, 바늘 천공, 반사 등의 다양한 다른 기능을 수행할 수 있다. 요소를 기판면 밖으로 굴곡시키기 위한 전제 조건은, 특히 도 13a, 13b, 14b, 15a, 및 15b 를 참조하여 설명된 것처럼 기판 시트 전체를 관통하여 적어도 부분적으로 에칭하는 것이다. 전체를 관통하는 에칭은 각각의 단일한 굴곡 요소를 만들 수 있게 한다.

마이크로구조가 소성 변형 될 수 있다는 점은 도 17a 에 개략적으로 도시된 것처럼, 마이크로 유체 시스템, 예를 들어 면외 간격 발생 요소, 위치선정 구멍, 조정 보조기구, 위치선정 보조기구, 스토퍼 등을 가능하게 한다. 이것은, 예를 들어, 외부 시스템에 대한 마이크로 유체 요소의 위치선정을 향상시킬 수 있다. 상기 조정 또는 간격 발생 요소를 만들기 위해서 다른 공정 단계는 필요하지 않다. 도 17a 의 면외에 도시된 것처럼, 상기 간격 발생 요소 같은 위치선정 요소 또는 조정 요소를 굴곡시킬 필요가 있다면, 다른 굴곡 단계가 적용되어야 한다. 그러나, 일반적으로 간격 발생 요소 같은 이 요소들은, 예를 들어, 에칭 마스크 내에서 합쳐질 수 있다. 따라서, 유체 요소는 고유의 위치선정 요소 또는 간격 발생 요소를 포함하고 다른 외부 보조 수단을 필요로 하지 않는다. 어느 경우에서도, 유체는 모서리 주위에서 흐른다. 따라서, 플레이트 최적화(즉, 유체 영역의 감소)를 이룰 수 있다.

또한, 도 17b 에는 도 9, 도 17a 의 다수의 마이크로 유체 장치의 층이 도시된다. 즉, 간격 발생 요소, 스토퍼, 위치선정 구멍 등을 포함하는 다수의 마이크로 구조가 그 굴곡 보조부의 적절한 위치선정에 의해 쌓일 수 있다. 이것은 마이크로 구조의 카세팅(유체를 가지고 또는 유체 없이)을 이루는 것을 더 쉽게 한다.

전술하였듯이, 본 발명은 nl 및 μl 범위의 매우 작은 양의 액체의 수송 및/또는 이송용 nl 및 μl 구조에 관한 것이다. 피를 샘플링하는 예로서, 예를 들어 3mm 바늘형 팁이 사용될 수 있고, 바늘 샤프트의 폭은 약 400㎛ 이며, 모세관은 약 200㎛ 의 폭을 가질 수 있으며, 모세관의 깊이는, 예를 들어 약 80㎛ 일 수 있다. 샘플링되는 피의 양은 2~100μl 일 수 있다. 물론, 이 수치는 본 발명의 더 나은 이해를 위해 주어지는 예이며, 따라서 본 발명은 상기 수치에 전혀 한정되지 않는다. 본 발명에서 설명되는 마이크로 구조가 얼마나 미세하거나 작은지와 본 발명에서 얼마나 적은 양의 액체를 고려하는지를 알아야 한다.

본 발명의 큰 이점은 모서리 주위에서의 샘플링 또는 샘플의 분배가 나노 또는 마이크로구조를 사용하여 가능하다는 것이다. 예를 들어, 유체 장치가 샘플이 샘플링되는 기판 또는 대상물에 평행하게 안내되거나 이동될 수 있어 샘플의 샘플링을 본질적으로 간단하게 하기 때문에, 본 발명의 장치 또는 요소 또는 구조를 사용함으로써 샘플링 또는 샘플의 분배가 공간적 또는 치수적으로 매우 제한된 조건에서 가능하다.

물론, 도 1 내지 17 을 참조하여 개시된 유체 요소와 구조 및 설명된 제조 방법은 단지 예이며, 본 발명은 도면, 개시된 요소, 및 설명된 방법에 전혀 한정되지 않는다. 도면은 단지 더 나은 이해를 위해 사용되며, 예를 들어 유체 요소 또는 구조의 제조에 사용되는 재료는 금속 또는 탄성 중합체에 당연히 한정되지 않는다. 적어도 부분적으로 탄성인 세라믹 재료가 본 발명의 요소 또는 구조 각각의 제조에 사용될 수도 있다. 게다가, 개방 또는 폐쇄 모쇄관이 사용되는지, 액체 장치의 단부에 바늘형 팁, 모서리 없는 단부, 직절단부, 둥근 또는 파형 또는 톱니형 단부가 배치되는지는 중요하지 않다.

Claims

기판면 내에서 하나 이상의 종방향 연장 스트립형 부분이 기판면 밖으로 굴곡되고, 상기 스트립형 부분이 개방 또는 폐쇄 홈 또는 모세관을 가지며, 하나 이상의 위치에서 상기 기판면 밖으로 굴곡되거나 아치형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 nl 또는 μl 범위에서 유체 매질을 샘플링, 수송, 및/또는 처리하는 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 홈 또는 채널은 개방되어 있고 굴곡된 위치의 내부면에 배치되는 것을 특징으로 하는 nl 또는 μl 범위에서 유체 매질을 샘플링, 수송, 및/또는 처리하는 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 홈 또는 채널은 개방되어 있고 굴곡된 위치를 따라 외부면에 배치되는 것을 특징으로 하는 nl 또는 μl 범위에서 유체 매질을 샘플링, 수송, 및/또는 처리하는 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 홈 또는 채널은 개방되어 있고 굴곡된 위치의 내부면 및 외부면에 배치되는 것을 특징으로 하는 nl 또는 μl 범위에서 유체 매질을 샘플링, 수송, 및/또 는 처리하는 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

하나 이상의 상기 스트립형 부분은 개방 또는 폐쇄 모세관형 액체 홈 또는 채널이 연장되는 하나 이상의 단부를 포함하고, 상기 단부는 그 적용 또는 용도에 따라, 예를 들어 바늘형, 직선 절단부, 팁형, 거의 반원형, 둥근형 등으로 형성되는 것을 특징으로 하는 nl 또는 μl 범위에서 유체 매질을 샘플링, 수송, 및/또는 처리하는 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기판 및/또는 하나 이상의 상기 부분 또는 바늘이, 예를 들어 금속 또는 탄성 또는 소성 중합체 등의 소성 형성될 수 있는 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 nl 또는 μl 범위에서 유체 매질을 샘플링, 수송, 및/또는 처리하는 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

굴곡 각도는 0~180°이며, 바람직하게는 60~120°이며, 더 바람직하게는 약 90°인 것을 특징으로 하는 nl 또는 μl 범위에서 유체 매질을 샘플링, 수송, 및/또는 처리하는 장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

샘플의 샘플링 또는 샘플의 처리를 위해 조정 또는 정렬할 수 있게 하는 위치 선정 요소가 제공되는 것을 특징으로 하는 nl 또는 μl 범위에서 유체 매질을 샘플링, 수송, 및/또는 처리하는 장치.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

다수의 스트립형 부분이 장치 내에 또는 위에 제공되고, 상기 스트립형 부분은 하나 이상의 홈 또는 채널을 포함하며, 상기 부분의 적어도 일부는 상기 장치의 상기 기판의 면 밖으로 굴곡되는 것을 특징으로 하는 nl 또는 μl 범위에서 유체 매질을 샘플링, 수송, 및/또는 처리하는 장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

nl 또는 μl 범위에서 하나 이상의 개방 또는 폐쇄 채널 또는 홈을 포함하는 바늘형 피펫 및/또는 팁형 스트립형 부분이 제공되고, 상기 부분의 적어도 일부는 0~180°, 바람직하게는 60~120°, 더 바람직하게는 약 90°인 굴곡 각도로 nl 또는 μ 장치의 기판면 밖으로 굴곡되는 것을 특징으로 하는 nl 또는 μl 범위에서 유체 매질을 샘플링, 수송, 및/또는 처리하는 장치.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

첨단형, 바늘형, 또는 팁형 단부를 포함하는 다수의 굴곡부 또는 기구가 제공되어, 소정의 위치에서 접촉 또는 결합하는 다른 장치 또는 구조에서 액체 샘플 을 샘플, 처리, 또는 이송할 수 있는 것을 특징으로 하는 nl 또는 μl 범위에서 유체 매질을 샘플링, 수송, 및/또는 처리하는 장치.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치 또는 그 기판은 거의 원형, 정사각형, 육각형, 및/또는 디스크형인 것을 특징으로 하는 nl 또는 μl 범위에서 유체 매질을 샘플링, 수송, 및/또는 처리하는 장치.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 스트립형 부분의 팁형, 바늘형, 또는 첨단형 단부가 장치의 기판 내에 또는 위에 탄력 있게 예압되어 배치되는 것을 특징으로 하는 nl 또는 μl 범위에서 유체 매질을 샘플링, 수송, 및/또는 처리하는 장치.
유체 매질의 샘플링, 수송, 및/또는 처리를 위한 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 유체 장치를 포함하는 구조로서, 개방 또는 폐쇄 홈 또는 채널을 가지는 하나 이상의 스트립형 부분을 포함하며, 하나 이상의 장치의 하나 이상의 스트립형 부분이 하나 이상의 위치에서 굴곡되어 상기 부분은 각각의 장치의 기판의 밖으로 굴곡되는 것을 특징으로 하는 구조.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 유체 장치 및/또는 제 14 항에 따른 구조를 사용하는 유체 매질을 샘플링하기 위한 장치로서, 샘플의 보정을 위해 제공되는 매질원으로서 두 개 이상의 개별적인 직선형 또는 원형 개방 홈 (23, 23') 을 가지는 패널 또는 디스크형 플레이트 (21, 21') 를 포함하는 유체 매질을 샘플링하기 위한 장치.
에칭 또는 천공 등에 의해 기판 내에 하나 이상의 개별적인 종방향 연장 요소 또는 스트립형 부분을 만드는 단계,

동시에 또는 다음 단계에서, 리소그래피 또는 에칭에 의해 하나 이상의 요소 또는 하나 이상의 스트립형 부분을 따라 하나 이상의 채널 또는 모세관형 개방 또는 폐쇄 홈을 만드는 단계, 및

소위 면외 장치 및/또는 구조를 만들기 위해 소성, 탄성, 또는 기계적 형성에 의해 상기 요소 또는 부분의 적어도 일부를 하나 이상의 부분에서 평면 밖으로 굴곡시키는 단계를 포함하는 3D 유체 장치 또는 구조의 제조 방법.
제 16 항에 있어서,

그 일단부에서 기판에 연결되고 반대편 단부에서 기판으로부터 분리되는 다수의 종방향 연장 요소 또는 스트립형 부분이 만들어지며,

기판으로부터 분리된 부분의 요소의 단부로 연장되는 종방향 연장 홈 또는 채널이 상기 요소 또는 스트립형 부분의 적어도 대부분에서 만들어지며,

소위 면외 장치 및/또는 구조를 만들기 위해, 상기 요소의 적어도 대부분이 상기 요소 또는 부분의 하나 이상의 위치에서 기판의 평면 밖으로 굴곡되어, 이 요 소 또는 부분은 기판면의 밖으로 하나 이상의 위치에서 굴곡되거나 아치형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 3D 유체 장치 또는 구조의 제조 방법.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 상기 요소 또는 부분의 굴곡 과정은 롤러형 요소에 의하거나 굴곡 공구의 모서리를 따라 상기 요소 또는 부분을 당김으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 3D 유체 장치 또는 구조의 제조 방법.
제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 요소 또는 부분은 요소 또는 스트립형 부분의 제조에 의해 또는 상기 홈 또는 채널의 제조시에 비대칭적으로 에징되어, 인장력에 인한 결과로서 상기 요소 또는 부분은 기판면의 밖으로 굴곡되는 것을 특징으로 하는 3D 유체 장치 또는 구조의 제조 방법.
의학, 약학, 화학, 또는 미생물학 공정에서 진단 및/또는 분석 목적으로 유체 샘플의 샘플링 또는 유체 샘플의 처리를 하기 위한 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 장치, 제 14 항에 따른 구조, 또는 제 15 항에 따른 장치의 이용.
소위 3D 구조 또는 소위 면외 구조의 제조를 위한 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 따른 방법의 이용.