MICROESCTRUCTÜRAS CURVADAS
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un dispositivo o con un instrumento para respectivamente muestrear, transportar o surtir medios fluidos de conformidad con la introducción de la reivindicación 1, una microestructura comprende al menos un dispositivo o instalación, el uso del dispositivo o estructura así como un método para la producción de un dispositivo o estructura, respectivamente. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Para el muestreo o surtido, respectivamente de muestras fluidas tal como, en particular, de fluidos en el campo analítico tal como, en particular, el campo médico o farmacéutico entre otros se usan las denominadas pipetas o capilares o microestructuras de pipetas múltiples. Al aumentar la eficiencia en los laboratorios analíticos, la economía y debido a cantidades más pequeñas en este campo, también los instrumentos utilizados tales como en particular pipetas o múltiples estructuras de pipetas están haciéndose más finas y más complejas. Para este propósito, por ejemplo, de las compañías Zymark o Caliper se ofrecen estructuras de pipetas múltiples que comprenden hasta 384 de las denominadas puntas de pipetas para muestrear cantidades en el rango de 2 a 100 ni. Ref.: 180500
En la patente EP 1 388 369 se proponen sistemas micro fluídicos, que pueden usarse en sistemas de arreglos microscópicos incluyendo sondas de resorte de canales, que incluyen al menos un canal capilar. El haz de resortes propuesto con canales incorporados como por ejemplo haces de metales sometidos a esfuerzos se curvan hacia fuera desde un substrato cuando se relajan. Las sondas de resorte de canales están dispuestas en un substrato usando etapas de producción específicas cubriendo el substrato con una pluralidad de recubrimientos de capas, de tal manera que se alcanzan las propiedades del resorte . BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El objeto de la presente invención consiste en proponer un refinamiento adicional o aumentar la capacidad y la posibilidad de mayor automatización en las etapas de proceso microtécnicos usando nano o microsistemas en análisis particulares, la ejecución de una serie de pruebas, muestreo, surtido de muestras, el electroforesis capilares, cromatografía capilar, etc. De conformidad con la presente invención se propone, que en lugar de un dispositivo "recto" , una estructura plana bidimensional o sondas de resorte de canal dispuestas sobre un substrato como se propone en la patente EP 1 388 369, en el rango de los nano litros o micro litros, se usa un dispositivo curvado o arqueado o un instrumento fluídico correspondiente,
respectivamente o una estructura tridimensional, por ejemplo, se propone un dispositivo fuera del plano para muestreo, transporte y/o eliminación de un medio fluido, que comprende en un plano de substrato al menos una porción similar a una tira que se extiende longitudinalmente, que comprende un canal de líquido, tal como una pipeta o un tubo capilar o aguja, respectivamente para muestrear o surtir, la cual está diseñada de forma curvada o arqueada al menos en un sitio que se extiende fuera del plano del substrato. "Curvado" en el sentido de la presente invención significa que de una estructura inicial y esencialmente plana, se ha producido por ejemplo un substrato previamente estructurado por grabado químico de una estructura tridimensional mediante una acción específica de flexión que dobla partes del substrato inicialmente plano que se proyecta fuera del plano del substrato. En particular pueden producirse canales capilares o ranuras que corren a lo largo del plano del substrato o también fuera del plano del substrato. Sorprendentemente y contra cualquier suposición podría probarse experimentalmente que el flujo, por ejemplo, en las llamadas ranuras capilares y en particular en canales de fluido abiertos también funciona "a la vuelta de la esquina" en el rango de los microlitros y los nanolitros . El canal abierto o los canales abiertos pueden ser hacia dentro y también hacia fuera del radio de curvatura del lugar de la
flexión. El mismo curso es válido para estructuras, que consisten de una pluralidad de dispositivos o instrumentos que incluyen respectivamente canales de líquido en el rango de los microlitros o los nanolitros que comprenden al menos un sitio de flexión o estructura, respectivamente como se propone líneas arriba. Cabe mencionar que la característica de flujo del fluido en las ranuras capilares o canales de fluido depende de la geometría y el acabado superficial o recubrimiento de la superficie de la pared interna. En el caso de una solución basada en agua o de un fluido, la superficie es preferentemente hidrofílica y en el caso de un fluido más aceitoso la característica superficial es preferentemente más hidrofóbica. Como comentario general, puede decirse que el ángulo de contacto entre el fluido y la superficie deberá ser pequeña . En las técnicas anteriores se conocen las estructuras tridimensionales, en donde los capilares para muestreo están curvados y/o dispuestos sobre una estructura denominada "fuera del plano" como por ejemplo las sondas de resorte de canal como se propone en EP 1 388 369. Para estas estructuras los costos de producción son muy elevados y también el método de producción es complicado y propenso a errores. Además, se propone en la técnica anterior
que con algunas de tales estructuras tienen que usarse canales de líquido cerrados. Además para las sondas de resorte tal como se propone en EP 388 369 tienen que aplicarse estructuras múltiples sobre un substrato para lograr las propiedades del resorte . En contraste con los materiales que hoy en día se usan normalmente para la producción de pipetas o capilares, es decir, para la producción de dispositivos propuestos de conformidad con la presente invención o de estructuras que comprenden un pluralidad de dispositivos o instrumentos, respectivamente, preferentemente se usa un material que puede formarse de manera plástica como metales, polímeros por lo menos parcialmente plásticos y los mismos que comprenden solo una capa . Por un lado, la producción de los elementos o instrumentos propuestos de manera inventiva tales como pipetas o capilares o estructuras completas, es muy simple, porque los elementos o instrumentos que comprenden los canales fluidos consisten solo de una capa y pueden doblarse en una forma simple. Además puede usarse un una banda metálica como base, que puede tratarse usando procesos de litografía bien conocidos tales como por ejemplo, por medio de grabado químico para producir los canales de líquido. Es posible, por ejemplo, producir canales abiertos en un lado o ambos lados de una pequeña banda metálica y además pueden producirse canales más
cerrados cubriendo los canales abiertos usando una película. Los procesos de producción posibles para la producción de los elementos inventivos o dispositivos, respectivamente como, es decir, grabado químico, punzado, flexión, etc., se explicará después con referencia a las figuras adjuntas. La ventaja de los instrumentos o dispositivos propuestos de conformidad con la presente invención es, que el muestreo o surtido de una muestra es mucho más fácil usando un elemento curvado o arqueado, tal como una pipeta o un instrumentos que incluye capilaridad, al no tener que moverse sobre la superficie del substrato en una forma más o menos perpendicular, de cuyo substrato tiene que removerse una muestra. Por ejemplo, es posible mover la pipeta o dispositivo que incluye un capilar desde un lado más o menos en una forma perpendicular sobre a superficie del substrato para remover una muestra. Al usar la estructura inventiva, también a condiciones dimensionales limitadas al mismo tiempo puede removerse o surtirse una pluralidad de muestras en una forma simple. Las varias ventajas de los dispositivos o elementos inventivos propuestos, respectivamente así como las estructuras, se explicarán más detalladamente más adelante con referencia a las figuras adjuntas. Además se describe un proceso para muestreo, transporte y/o surtido de medios fluidos en particular mediante el uso de los dispositivos antes mencionados o las estructuras antes
mencionadas. De conformidad con el proceso inventivo se usa una pipeta o capilar tal como una aguja o una estructura que comprende una pluralidad de pipetas o capilares y el fluido es transportado a lo largo de un lugar en el muestreo o surtido de una muestra, que está respectivamente arqueado o curvado. Aspectos o modalidades adicionales de los elementos, dispositivos así como de las estructuras y procesos respectivamente están caracterizados en las reivindicaciones dependientes . BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Los dispositivos, instrumentos o estructuras respectivamente de conformidad con la presente invención son adecuadas en particular para procesos de diagnóstico o analíticos en el campo de la química, medicina, microbiología, farmacéuticos, etc. La invención se explicará en más detalle con referencia a las figuras anexas. En las figuras: Las figuras la a le muestran modalidades de vista en perspectiva de un canal fluídico curvado, Las figuras 2a y 2b muestran elementos de vista en perspectiva que comprenden una punta en forma de aguja, Las figuras 3a y 3b muestran vistas en perspectiva de un elemento curvado que comprende un extremo de punta, Las figuras 4a y 4b muestran depósitos de líquido en una vista en perspectiva así como elementos fluídicos para
muestreo, La figura 4c muestra una sección a lo largo de la línea I-I de las figuras 4a y 4b, Las figuras 5a y 5b muestran en vistas en perspectiva la inmersión simple de un elemento fluídico curvado dentro de un elemento de lana o no tejido, Las figuras 6a y 6b muestran esquemáticamente en vistas en perspectiva el surtido de un fluido de un elemento fluídico curvado de conformidad con el principio de una pluma fuente, La figura 7 muestra esquemáticamente un denominado arreglo múltiple con zonas de mezclado, producidas por el uso de elementos fluídicos similares a plumas fuente, Las figuras 8a y 8b muestran la transferencia de muestras del dispositivo fluídico por contacto de traslape de capilares, La figura 9 muestra esquemáticamente en una vista en perspectiva la transferencia de un fluido entre dos elementos fluídicos mediante el uso de elementos de colocación adicionales, La figura 10 muestra en una vista desde la parte superior un ejemplo de un CD de acero, grabado químico por ambos lados, del cual pueden doblarse elementos fuídicos en forma de aguja para la producción de una estructura inventiva, La figura 11 muestra la estructura producida a partir del CD de la figura 10 desde un lado en una vista en perspectiva,
La figura 12 muestra una estructura adicional similar a la mostrada en la figura 11, Las figuras 13a a 13d muestran un elemento fluídico plano y elástico tipo resorte dispuesto en un CD visto desde la parte superior, en una vista seccionada vista desde un lado asó como accionado mediante el uso de un elemento accionador para surtir las muestras, Las figuras 14a y 14b muestran un ejemplo de una transmisión mecánica en resortes planos para la producción de una estructura de conformidad con la invención, Las figuras 15a y 15b muestran una microestructura plana producida en una forma convencional así como una microestructura curvada "fuera del plano", Las figuras 16a a 16f muestran una versión posible para la producción de canales fluídicos en los elementos fluídicos inventivos, La figura 17a muestra un microdispositivo fluídico con elementos curvados distanciados, y La figura 17b es una pila de una pluralidad de microdispositivos fluídicos como el mostrado en la figura 17a. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En las figuras la a le se muestran en vistas en perspectiva y esquemática tres modalidades, de cómo puede disponerse un canal fluídico en una estructura fluídica inventiva "a la vuelta de la esquina" de una estructura
fluídica inventiva. La figura la muestra un elemento curvado 1 que comprende dos capas con un canal cerrado que comprende una flexión 2. La figura lb muestra un elemento curvado de una capa 3 que comprende un canal "interno" con una flexión de por ejemplo, aproximadamente 90 grados. La figura le muestra finalmente un elemento curvado de una capa 5, que comprende un canal abierto "externo" y una flexión 2. Las figuras 2a y 2b muestran cada una un elemento curvado, el cual tiene forma de aguja. La figura 2a muestra un elemento en forma de aguja curvado 7 con un canal abierto interno y una punta en forma de aguja 6. La figura 2b muestra un elemento en forma de aguja curvado 9 con un canal abierto externo y una punta en forma de aguja 10. Los elemento fluídicos curvados conformados como una aguja pueden usarse para muestrear de una placa de receptáculos o para el muestreo directo de fluidos corporales o el surtido de un fluido en el cuerpo de un humano o un animal por medio de una perforación. El elemento curvado o arqueado también puede conformarse como una punta, como se muestra en la figura 3a y 3b. La figura 3a también muestra una punta curvada 11 con un canal abierto interno y una punta de corte uniforme 12 mientras que la figura 3b muestra la punta curvada 13 con un canal abierto externo que comprende una punta de corte uniforme 14.
Nuevamente, el elemento de punta puede usarse para muestrear de una placa de receptáculos. La punta solo tiene que sumergirse dentro de un fluido y el capilar es llenado automáticamente. Desde luego son posibles otras formas o diseños de un elemento en forma de punta o aguja, tales como, por ejemplo, elementos que comprenden un extremo en forma de semicírculo, que comprenden extremos con una estructura ondulada, las áreas terminales de los elementos pueden comprender un capilar o una pluralidad de capilares que pueden ser cerrados o abiertos, como se describió anteriormente. Con el uso de experimentos, podría mostrarse, que el flujo "a la vuelta de la esquina" en particular también con el uso de canales de fluido abierto, trabaja perfectamente. No es importante si el canal abierto (capilar) está en la superficie interna o externa del radio curvado. En la figura 4a en una vista esquemática y en perspectiva se muestra un disco de placa de receptáculos 21 como fuente de líquido con ranuras abiertas 23 dispuestas de manera correspondiente con la circunferencia del disco como círculos cerrados. Las ranuras abiertas 23 se alimentan por medio de los denominados depósitos de receptáculo 25. El muestreo o suministro de muestras mediante el uso de los elemento fluídicos como se muestra por ejemplo en las figuras 1 a 3 puede hacerse de la siguiente manera: un disco plano, así como el disco de placa de receptáculos 21 con ranuras abiertas 23,
como se muestra en las figuras 4a y 4c sirve como una fuente de líquido para los dispositivos fluídicos. El muestreo puede hacerse mediante inmersión de los elementos fluídicos 9 (solo se muestra un elemento) dentro de las ranuras (contacto con el fluido) . Al hacer esto, la capilaridad (fuerza capilar) de los elementos curvados tiene que ser más grande que la de las ranuras que están dispuestas en el disco. Esto puede hacer, por ejemplo, usando dimensiones capilares más pequeñas o relaciones de proporción capilar mayores. Para asegurar que el disco o las ranuras del CD siempre están llenas con fluido, se prefiere disponer depósitos de receptáculo grabados por ataque químico 25. Estos receptáculos pueden llenarse con métodos convencionales, por ejemplo usando pipetas. El disco puede mantenerse estático o puede girarse de tal manera que el muestreo es posible en cualquier lugar alrededor de las ranuras circulares. En la figura 4b se muestra una placa de receptáculos similar tipo panel 21' que en contraste con la figura 4b tiene ranuras rectas 23 ' que están conectadas a depósitos de receptáculos grabados por ataque químico 25. Nuevamente, la recolección de muestras de fluido puede hacerse usando elementos fluídicos 9 (solo se muestra uno) los cuales se sumergen dentro de las ranuras 23' . Similar a la placa tipo disco 21 de la figura 4a, la placa tipo panel 21' de la figura 4b puede moverse en una dirección longitudinal, de tal manera
que el muestreo puede realizarse a lo largo de toda la longitud de las ranuras 23'. La figura 4c muestra una vista de sección transversal a lo largo de la línea I-I de la figura 4a y 4b. Muestra las dimensiones de los receptáculos 25 que son un poco más grandes que las dimensiones de las ranuras respectivas 23 o 23', respectivamente. Como consecuencia es fácil llenar estos receptáculos 25 y por otro lado, al usar lo receptáculos se garantiza que las ranuras 23 ó 23' respectivamente están uniformemente llenas con los respectivos medios fluidos para un muestreo correcto. En las figuras 4a - 4c, la ventaja de la presente invención o el dispositivo inventivo, respectivamente se muestra muy claramente, como los elementos fluídicos curvados pueden guiarse sobre el disco paralelos a la superficie del disco, el muestreo puede realizarse aún si las proporciones de dimensión locales están limitadas. En otras palabras en el caso de usar una pipeta convencional el espacio por arriba de un disco de placa de receptáculos 21 tiene que estar abierto o libre respectivamente, mientras que en el caso de uso de un elemento fluídico inventivo una separación relativamente pequeña sobre la superficie es suficiente. En las siguientes figuras 5a-5b a 7 se explicarán más detalladamente ejemplos posibles de disposición de una muestra. En las figura 5a y 5b se realiza la disposición de
una muestra sumergiendo simplemente un elemento fluídico curvado dentro de un elemento de lana o no tejido 31. En la figura 5a se muestra la disposición de una muestra en un elemento de lana 31 desde un elemento de punta 13, mientras que en la figura 5b la disposición de una muestra en el elemento de lana 31 se realiza desde un extremo de punta en forma de aguj a 9. La colocación de una muestra también puede realizarse por el contacto del extremo de punta de los elementos fluídicos sobre una superficie plana, como se muestra en las figuras 6a y 6b. La figura 6a muestra el principio de una pluma fuente usando un elemento 7 con un capilar interno abierto. El elemento fluido 7 se surte preferentemente para producir la franja 33 que contiene el fluido proporcionado. En contraste, la figura 6b muestra el principio de una pluma fuente que usa un elemento con un capilar externo abierto. Elemento fluídico 9 se jala preferentemente para producir la franja 35, que contiene el fluido proporcionado. Pero desde luego el elemento fluídico 7 también puede empujarse mientras que el elemento fluídico 9 puede jalarse para la producción de las franjas respectivas. Finalmente deberá mencionarse que el capilar en por lo menos el área de la punta tipo pluma fuente también puede estar formada de una manera abierta en ambos lados, lo cual significa que, el capilar está abierto de extremo a extremo similar a una pluma fuente, que se usa por ejemplo
para escribir a mano. La figura 7 muestra esquemáticamente y en una vista en perspectiva un denominado arreglo múltiple con N x M zonas de mezclado. Para producir un arreglo N x M se usa una pluralidad de las llamadas agujas de pluma fuente como se muestra esquemáticamente en la figura 7. Pueden usarse elementos de aguja 7 con canales abiertos "internos", así como agujas curvadas 9 con canales abiertos "externos" o untas de aguja con canales o capilares abiertos de extremo a extremo. Al salir el líquido de las puntas de aguja 6 ó 10 respectivamente pueden dibujarse las franjas de líquido 33 y 35, las líneas de líquido se intersecan, de tal manera que ocurrirán zonas mezcladas 37. La configuración mostrada es como ya se mencionó anteriormente en el denominado arreglo múltiple con N x M zonas de mezclado. Con referencia a las figura 8a- 8b y 9 se muestran, cómo puede realizarse la transferencia de una muestra de un dispositivo fluídico a otro dispositivo fluídico. Por esa razón en la figura 8 se muestra la transferencia de una muestra desde un dispositivo de punta 11 con un extremo de punta 12 a un dispositivo de punta adicional 11 con el extremo de punta 12. El extremo de punta 12 de uno de los dispositivos 11 se desliza sobre el extremo de punta opuesto del otro dispositivo. Es importante, que en el contacto los dos
capilares estén traslapados. Uno de los dispositivos actúa como una fuente de líquido para el otro dispositivo vacío que actúa como receptor de líquido. Una condición es que los dos dispositivos que actúan comprendan capilares abiertos, que estén traslapados. Las figuras 8a- 8b muestran una forma análoga la transferencia de muestra desde una aguja 7 con el extremo de punta 6 a un elemento de punta 11 con el extremo de punta 12. La transferencia se realiza moviendo horizontalmente uno de los dispositivos hasta que se logra el contacto de los dos canales capilares para la transferencia del líquido. Para que ocurra la transferencia la capilaridad (fuerza capilar) de uno de los elemento de punta tiene que se mayor que en el capilar de la aguja. Esto puede lograrse usando dimensiones de capilares más pequeñas en el elemento de punta o con mayores relaciones de proporciones capilares. En la figura 9 se muestra una posibilidad adicional de la transferencia del líquido. Por esa razón en un dispositivo en forma de punta 11 está formado un canal 18 para resolver el problema de colocación. El dispositivo similar a una aguja 7 es guiado en una forma horizontal hasta que la punta de aguja 6 se acopla en el canal de colocación 18 y puede ocurrir la transferencia de líquido. Además puede disponerse una porción que se estrecha 20 en el dispositivo similar a una aguja superior 7 para permitir una colocación x/y más fácil . Pueden
integrarse auxiliares de colocación o elementos de colocación respectivamente en una forma simple, por ejemplo ya en una máscara de grabado químico. Los elementos curvados individuales pueden tener porciones estructuradas adicionales tales como, por ejemplo grupos o porciones que se estrechan que permiten que los elementos se acoplen en elementos adicionales o compensen imprecisiones entre dos elementos. Al usar tales auxiliares de colocación puede mejorarse la transferencia segura de fluidos. La producción de las estructuras de auto colocación o de auto ajuste mencionadas está casi libre de cargos y puede, por ejemplo, integrarse ya en la máscara de grabado químico. Para la producción e los auxiliares de auto colocación mencionados no se requieren etapas de proceso adicionales. Los elementos incluyen después esas propiedades inherentes de auto ajuste y por lo tanto ya no se requieren medios auxiliares externos. En las figuras la- le a la 9 solo se muestran principalmente elementos fluídicos individuales y en las siguientes figuras se explicarán las estructuras inventivas en más detalle las cuales comprenden una pluralidad de elementos fluídicos individuales. Por esa razón la figura 10 muestra un disco de acero similar a un CD 11, en el cual, por ejemplo, mediante grabado por ataque químico o por punzonado se crea una estructura prevista para la producción de una estructura fluídica respectiva mediante el curvado de los varios
elementos individuales . Esta estructura es adecuada para el muestreo de varias muestras al mismo tiempo o la colocación de una pluralidad de muestras al mismo tiempo. En esta forma puede resolverse problema de manejo de cartuchos. Una estructura, producida de un CD de acero 41 de la figura 10 se muestra esquemáticamente y en perspectiva en la figura 11. La estructura curvada fuera del plano se muestra desde arriba y desde el lado. En el disco CD 41 las secciones de longitud similares a tiras 43 y 45 se producen por grabado químico asó como las puntas similares a agujas 47 en el centro del disco. Al doblar a lo largo del borde de flexión como polígono 42 las secciones internas de las tiras 45 se curvan hacia abajo al mismo tiempo que se separan las puntas de aguja en el centro del disco CD 41 simultáneamente para producir los elementos de aguja fluídicos 47 que se extienden desde los extremos de las tiras 45, cuyos elementos se proveen para el muestreo o surtido de muestras . Además y como se muestra con referencia a una tira específica preferentemente en la línea central de las secciones similares a una tira 43 y 45 se producen capilares 46, nuevamente con preferencia por ataque químico así como los denominados receptáculos o recipientes 48 en el área de las tiras externas 43. Por medio de una estructura como se muestra en la figura 11 puede removerse o muestrearse una pluralidad de muestras
sumergiendo las puntas de aguja 47 en las ranuras de muestras respectivas. Las muestras se recolectan de las puntas de las agujas 47, y son transferidas a través de los capilares 46 a cavidades o receptáculos o recipientes 48 respectivamente. Estos depósitos o recipientes agrandados, que se disponen en las secciones similares a discos 43 de la estructura puede usarse para la detección de muestras líquidas o análisis, tales como por ejemplo, mediante el uso de infrarrojo, MNR, etc . En una forma similar, en la figura 12 se muestra una estructura similar adicional en una vista en perspectiva ligeramente desde arriba, en cuyas estructuras las secciones similares a tiras 51 están dispuestas periféricamente, lo cual significa en el contorno externo de la estructura 50. Al usar las puntas tipo aguja 53 nuevamente pueden removerse muestras, que son transferidas sobre capilares 55 en depósitos o recipientes o cavidades 57 ó 59, respectivamente. Lan detección o análisis, respectivamente, de las muestras tomadas puede realizarse en las secciones periféricas, lo cual significa en los depósitos 57 así como en el área horizontal superior en los depósitos o recipientes o receptáculos 59. En el ejemplo de acuerdo con la figura 11 se muestra un cartucho de tambor "interno" y en la figura 12 un cartucho de tambor "externo" . Es posible curvar una estructura en forma de disco de tal forma que se forme un tambor. Las estructuras,
mostradas en las figuras 11 y 12 se denominan cartuchos de tambor, lo cual significa que las dos estructuras mostradas pueden resolver el problema de manejo de cartuchos porque al mismo tiempo es posible muestrear o surtir una pluralidad de muestras. El manejo de cartuchos es por lo tanto una recolección de varios elementos reunidos en un solo lugar. También, pueden ser posibles otras formas (diferentes a las de un tambor) para el manejo de cartuchos, por ejemplo, una corona o también algo similar a un CD mostrado en la figura 13. Las estructuras tipo cartucho tienen además la ventaja de que pueden almacenarse o transportarse como por ejemplo pilas.
En las figuras 13a a 13d se muestra una modalidad adicional de una estructura inventiva posible que comprende una pluralidad de elementos fluídicos, dispuestos sobre o en la estructura. La figura 13a muestra en una vista desde la parte superior nuevamente un disco metálico redondo por lo menos casi circular o un disco tipo CD 61 en el cual se disponen los elementos fluídicos 63 individuales extendiéndose periféricamente. Los elementos fluídicos individuales pueden producirse por ataque químico en el CD metálico. Tal como se muestra con referencia a la figura 13b los elementos fluídicos individuales 63 son elementos elásticos similares a resortes planos con fuerza de restauración. Para obtener una mejor visión general en la figura 13b solo se muestra un único
elemento fluídico 63. La producción del elemento similar a un resorte plano es posible debido a la elasticidad mecánica del material metálico. Como resultado es posible producir principios de activación específicos tales como el resorte plano o articulaciones de cuerpo sólido. La figura 13c muestra una modalidad específica posible del resorte plano 63 combinado con una punta curvada similar a una aguja 65. La combinación de la punta curvada similar a una aguja permite un muestreo mejorado de muestras. En figura 13d se muestra esquemáticamente la manera de lograr un procedimiento de contacto de tira de prueba mediante el uso de una estructura como se muestra en la figura 13a. Nuevamente en la figura 13d se muestra para una mejor visión general solo un elemento fluídico previamente tensado 63 con una punta similar a una aguja 65. Los elementos adicionales solo se muestran en contorno. Los elementos individuales similares a resortes planos 63 están ligeramente precurvados hacia arriba. Al accionar, por ejemplo, con el uso de un elemento de accionamiento circular 67 los elementos individuales similares a resortes planos pueden empujarse hacia abajo para ponerse en contacto, por ejemplo, con una tira de prueba o con una denominada placa de receptáculos, como se muestra por ejemplo en la figura 4. Ahora, puede llevarse a cabo ya sea el muestreo simple o el surtido de muestra y después de que se ha realizado la transferencia
puede cancelarse el accionamiento y los elementos similares a resortes planos 63 regresarán a su posición previamente tensada, de tal forma que la tira de prueba se desbloquea. Debido a que los elementos fluídicos o los elementos individuales similares a resortes planos permanecen en su posición previamente tensada para la producción de la estructura o de los elementos fluídicos individuales, tiene que usarse un material que posea cierta elasticidad o fuerza de restauración a la deformación. Por lo tanto en particular, por ejemplo, los materiales metálicos son adecuados para la producción de las estructuras propuestas. También es posible para accionar los elementos fluídicos o los elementos similares a resortes planos revestir el substrato metálico con un substrato piezoeléctrico o con bimetales, respectivamente, de tal manera que el accionamiento de los elementos fluídicos individuales o de los elementos similares a resortes planos puede realizarse por el movimiento de los elementos piezoeléctrico. Como ya se mencionó líneas arriba la producción de los elementos similares a resortes planos puede lograrse por ataque químico los cual se explicará más detalladamente con referencia a las figuras 14a y 14b adjuntas. En primer lugar un CD de metal o disco metálico 81 es grabado por ataque químico, de tal manera que el área o sección 63 se separa parcialmente del disco metálico.
Tal como se muestra en la figura 14b al aplicar una fuerza F, el elemento se curva en su extremo frontal en dirección opuesta a la fuerza F con cierta relación de transmisión. En otras palabras el tensado previo ocurre como se describió con referencia a la figura 13a - 13d. Además del elemento, el cual está previamente curvado con cierta relación de transmisión, nuevamente, puede revestirse con un substrato piezoeléctrico o bimetal, de tal forma que es posible la activación para el muestreo de muestras o el surtido de muestras por medio del elemento piezoeléctrico o bimetal . Con referencia a las figuras 15a-15b y 16a-16f la producción de elementos fluídicos inventivos se explicará más detalladamente. La figura 15a muestra una estructura plana 81 para cantidades fluídicas en el rango de los nano litros o microlitros producidas convencionalmente, lo cual significa que sobre un substrato 81 se producen por ataque químico la estructura de nano litros o microlitros. En los respectivos extremos de cada elemento 83 que comprenden un canal o capilar 84 de la estructura se provee un orificio cavidad 85, si se necesita, el cual es suficientemente grande para aplicar una herramienta de flexión. La figura 15b muestra las estructuras de nano litros o de microlitros curvadas fuera del plano 87, en la cual los
elementos individuales 83 están curvados, formando las partes de los elementos curvados 88, que pueden tener una flexión o deflexión en el rango de aproximadamente 90 grados. Desde luego el ángulo puede ser diferente y puede estar en el rango de solo unos pocos grados hasta un ángulo de casi 180 grados.
La producción de un elemento estructural individual 83, que comprende al menos un canal fluídico 84 como se describió en particular con referencia a las figuras la- le a 3a-3b se describirá más detalladamente con referencia a las figuras 16a a 16f. Las figuras 16a-16f muestran una vista de sección transversal un substrato metálico que corresponde a la placa de substrato 81 de las figuras 15a-15b. Los materiales de substrato, que tienen que ser adecuados para las aplicaciones de conformidad con la presente invención deben tener la característica inherente de deformación plástica, lo cual significa como consecuencia que, por ejemplo, los metales o polímeros elásticos son adecuados. El uso de materiales mas bien quebradizos, frágiles o amorfos, tales como silicón, vidrio, etc., solo está limitado, porque la deflexión en la tercera dimensión es prácticamente imposible. En la figura 16b el substrato metálico de la figura 16a está recubierto por ejemplo en ambos lados con una capa de polímero 91, como normalmente se usa con los procedimientos de ataque químico. La capa de polímero se expone después a la luz y se remueva parcialmente al lavar las partes expuestas, de tal
manera que se tendrán las áreas libres similares a canales que se extienden longitudinalmente 93, como se muestra esquemáticamente en la figura 16c. Al tratar por ataque químico el metal de las áreas libres 93, se formarán los capilares similares a canales 95, como se muestra esquemáticamente en la figura 16d. Desde luego el ataque químico no tiene que hacerse en ambos lados y por lo tanto puede tratarse solo una superficie de la lámina metálica para la producción de un canal papilar 95 el cual está abierto en un solo lado. De conformidad con una modalidad adicional es aún imposible producir un pasaje totalmente abierto 97 por ataque químico del metal, como se muestra esquemáticamente en la figura 16e. Finalmente el polímero 91 se removerá, de tal manera que se produce el canal o capilar para un elemento fluídico propuesto inventivamente, como se muestra esquemáticamente en la sección transversal en la figura 16f. Ahora es posible dejar el canal abierto, como se muestra por ejemplo en los elementos fluídicos en la figura lb y le. Pero por otro lado es posible cubrir o unir los canales abiertos por ejemplo mediante el uso de una película de recubrimiento tal como por ejemplo una película de metal de tal manera que se producirá un canal cerrado. Al mismo tiempo en la etapa de producción de los
capilares similares a canales por ataque químico también pueden producirse fuerzas de transmisión como se describe con referencia a la figura 14, guías integradas como elementos de colocación. Además de las estructuras simples de nanolitros o microlitros planas pueden curvarse ciertas partes fuera del plano bidimensional en la tercera dimensión (fuera del plano) m por flexión tal como medial arqueo, formación, etc., de tal manera que se tendrán las estructuras inventivas en el rango de nanolitros o microlitros. Las estructuras de nanolitros o microlitros planas pueden producirse con métodos convencionales de producción tecnológica, tales como litografía o grabado químico, como se describió con referencia a las figuras 15a-15b y 16a-16f para lograr los elementos curvados individuales fuera del plano 88 como se muestra en la figura 15b, pueden aplicarse varias técnicas. La más común u obvia es presionar simplemente al menos parte del elemento 83 fuera del plano de la estructura 81, por ejemplo usando una herramienta de curvado o punzonado. También es posible jalar el elemento a lo lago de la herramienta de punzonado o una herramienta que tenga un borde. Una posibilidad adicional es aplicar una herramienta similar a un rodillo. Nuevamente una posibilidad adicional es aplicar calor a una superficie de la estructura o al menos de un elemento en una superficie de la estructura o al menos de un elemento para crear una fuerza de
tensión, de tal manera que ocurra el procedimiento de flexión sin el uso de una herramienta de flexión específica. Adicionalmente, si por ejemplo, se aplica un rebordeado simétrico durante el proceso de producción del canal o canal similar a un capilar como se describió con referencia a las figuras 16a a 16f, también puede lograrse cierta fuerza de tensión, con el resultado de crear una flexión fuera del plano sin necesidad de una herramienta de flexión específica. Los elementos curvados pueden cumplir varias funciones, como por ejemplo, contacto, punzonado con aguja, reflexión, etc. Las condiciones previas para doblar un elemento fuera del plano del substrato es al menos el ataque químico parcial a través de toda la lámina del substrato, como se describe en particular con referencia, por ejemplo, en las figuras 13a, 13b, 14b, 15a y 15b. El ataque químico directo total" hace posible producir los elementos curvados individuales. La posibilidad de deformación plástica de las microestructuras hace posible incluir inherentemente en los sistemas micro fluídicos por ejemplo elementos de producción de distancia fuera del plano, orificios de colocación, auxiliares de ajuste, auxiliares de colocación, topes, etc. como de muestra esquemáticamente en la figura 17a. Esto hace posible aumentar el mejoramiento de por ejemplo los elementos de colocación de elementos microfluídicos en relación con un sistema externo. Para la producción del ajuste antes mencionado o de los
elementos de producción de distancia no se requieren etapas de proceso adicionales. Si fuera necesario se aplicaría una etapa de flexión adicional para doblar esos elementos de colocación o elementos de ajuste como los mencionados elementos de producción de distancia, como se muestra en la figura 17a fuera del plano. Pero normalmente esos elementos como los elementos de producción de distancia pueden integrarse por ejemplo, en la máscara de grabado por ataque químico. Los elementos fluídicos incluyen por lo tanto inherentemente esos elementos de colocación o elementos de producción de distancias y no se requieren medios auxiliares externos adicionales. Esos medios auxiliares además pueden incluir los canales fluídicos o capilares. En cualquier caso, el fluido fluye "a la vuelta de la esquina" . Por lo tanto, es posible crear una optimización de placa (lo cual significa reducir el área fluídica) . Además, en la figura 17b se muestra una pila de una pluralidad de dispositivos fluídicos de las figuras 9 y 17a. En otras palabras, puede apilarse una pluralidad de dispositivos microestructuras incluyendo elementos de producción de distancias, topes, orificios de colocación, etc., por medio de una colocación adecuada de esas partes auxiliares de flexión. Esto hace más fácil crear cartuchos de microestructuras (con o sin elementos fluídicos) . Como ya se mencionó anteriormente la presente invención se refiere a estructuras de nanolitros o de microlitros para
el transporte y/o transferencia de cantidades muy pequeñas de líquidos en el rango de los nanolitros o microlitros. Como un ejemplo para muestreo de sangre puede usarse una punta similar a una aguja con una longitud de por ejemplo 3 mm, la anchura del vastago de aguja puede ser de aproximadamente 400 micrómetros, el capilar puede tener una anchura de aproximadamente 200 micrómetros y la profundidad del capilar puede ser, por ejemplo, de aproximadamente 80 micrómetros. La cantidad de sangre a muestrearse puede estar en el rango de entre 2 microlitros y 100 microlitros. Estos valores son desde luego ejemplos dados para el mejor entendimiento de la presente invención y por lo tanto la presente invención no este del todo restringida a los valores mencionados . Se mostrará qué tan fino o pequeño, respectivamente, son las microestructuras descritas de manera inventiva y cuyas cantidades de líquido pequeñas se toman en cuenta en la presente invención. La gran ventaja de la presente invención es que el muestreo o surtido de muestra "a la vuelta de la esquina" es posible con el uso de las nano o las microestructuras curvadas. Al utilizar los dispositivos o elementos inventivos, respectivamente estructuras, es posible el muestreo o surtido de muestra en condiciones espaciales o dimensionales muy limitadas, como por ejemplo, un dispositivo fluídico puede guiarse o moverse paralelo a un substrato u objeto,
respectivamente, del cual tiene que tomarse una muestra, lo cual simplifica esencialmente el muestreo de una muestra. Los elementos fluídicos y las estructuras que se muestran con referencia a las figuras la- le a 17a- 17b así como los métodos de producción descritos son desde luego solo ejemplos y la presente invención no está del todo limitada a la s figuras, a los elementos mostrados y a los procedimientos descritos. Las figuras se usan solo para el mejor entendimiento y adicionalmente, por ejemplo, los materiales usados para la producción de elementos o estructuras fluídicos, respectivamente, desde luego no están limitados a los metales o polímeros elásticos. También es posible, usar materiales cerámicos al menos parcialmente elásticos para la producción de los elementos o estructuras inventivos, respectivamente. Además no es esencial, si se usan capilares abiertos o cerrados, si en los extremos de los dispositivos de fluidos se disponen puntas similares a agujas, extremos sin borde, puntas de corte recto, extremos redondeados o ondulados o serrados . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.