RU2267092C2 - Method and device for batching and delivering microscopic mass of liquid - Google Patents

Method and device for batching and delivering microscopic mass of liquid Download PDF

Info

Publication number
RU2267092C2
RU2267092C2 RU2003132597A RU2003132597A RU2267092C2 RU 2267092 C2 RU2267092 C2 RU 2267092C2 RU 2003132597 A RU2003132597 A RU 2003132597A RU 2003132597 A RU2003132597 A RU 2003132597A RU 2267092 C2 RU2267092 C2 RU 2267092C2
Authority
RU
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
liquid
microscopic
light
beam
substrate
Prior art date
Application number
RU2003132597A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003132597A (en )
Inventor
Б.А. Безуглый (RU)
Б.А. Безуглый
Н.А. Иванова (RU)
Н.А. Иванова
О.А. Тарасов (RU)
О.А. Тарасов
Original Assignee
Тюменский государственный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Grant date

Links

Images

Abstract

FIELD: apparatus for measuring by volume and delivering fluids.
SUBSTANCE: method comprises irradiating three-phase interface between the liquid, gas, and solid substrate by light beam, and generating microscopic liquid drop whose volume depends on the duration of irradiation, light intensity, and the distance from the center of the light beam and three-phase interface. When the volume of the drop reaches a given value, it is caused to move over the solid substrate to a given site by moving the light spot over the surface of the solid body. The measurements are carried out by visual observation. The light source should be absorbed by liquid or solid body. The device comprises substrate provided with microscopic cavities and microscopic passages that connect the cavities. The substrate is covered with the optically transparent window so that light can reach microscopic cavities and passages. The window is provided with microscopic openings for supplying and discharging liquid from the microscopic cavities and receiving pickups.
EFFECT: enhanced reliability.
2 cl, 13 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области микрофлуидики, комбинаторной и аналитической химии, биотехнологии и фармацевтики и может быть использовано для бесконтактного дозирования и перемещения микрокапель жидкости из микрорезервуаров, содержащих как растворы жидкостей с включенными в их объем различными биологическими или иными объектами типа молекул ДНК, вирусов, микробов, микрокапель жидкости, твердых частиц и т.д., так и без них, через сеть микроканалов к другим микрорезервуарам для проведения химических реакций либо анализа. The present invention relates to the field mikrofluidiki, combinatorial and analytical chemistry, biotechnology and pharmaceuticals and can be used for non-dosing and moving microdroplets of liquid from microreservoir containing both liquid solutions with included within their scope various biological or other objects such as DNA molecules, viruses, germs , microdroplets of liquid, solid particles, etc., and without them, through a network of microchannels to other microreservoir for carrying out chemical reactions or analysis.

Известен микрофлуидный актюатор [1], позволяющий дозировать объем жидкости и прокачивать его через микроканалы. Known mikrofluidny actuator [1], allowing to dose the volume of fluid and pump it through the microchannels. Принцип действия этого актюатора состоит в создании перепада давления вдоль микроканалов, соединяющих резервуары, за счет электрически управляемой разгерметизации вакуумной камеры, соединенной с одним из резервуаров. The principle of operation of the actuator is to provide a pressure drop along the microchannels connecting the reservoir due electrically controlled depressurization of the vacuum chamber connected with one of the reservoirs.

Данный актюатор не позволяет осуществлять многократную прокачку и предъявляет высокие требования к герметичности вакуумной камеры. This actuator does not allow for multiple pumping and places high demands on tightness of the vacuum chamber.

Известны метод и устройство [2], позволяющие формировать и перемещать сегменты малых объемов жидкости, где каждый сегмент разделен сегментирующей жидкостью. Known method and apparatus [2] allow to form and move small volumes of fluid segments, wherein each segment is divided segmenting fluid. Сегменты жидкости могут содержать различные реагенты, молекулы и частицы, которые доставляются к аналитическим датчикам в этом микрофлуидном устройстве. liquid segments may contain various reagents, molecules and particles, which are delivered to the analytical sensor in this mikrofluidnom device. Жидкость приводится в движение за счет электрокинетических сил (электроосмоса), индуцированных разностью потенциалов, прикладываемой к электродам, которые размещены вдоль микроканала и находятся в контакте с жидкостью. The liquid is propelled due to electrokinetic forces (electroosmosis), induced by the potential difference applied to the electrodes, which are arranged along the microchannel and are in contact with the liquid.

К недостаткам такого способа и устройства относятся необходимость непосредственного контакта электродов с жидкостью. The disadvantages of such a method and apparatus include the need for direct contact of the electrodes with the liquid. Кроме того, недостатками электрокинетических способов прокачки являются их чувствительность к загрязнениям, которые адсорбируются на стенках микроканалов; In addition, the disadvantages of electrokinetic pumping methods is their sensitivity to contaminants that are adsorbed on the walls of the microchannels; выделение джоулева тепла в жидкости; Joule heating in the liquid; высокое управляющее напряжение, достигающее несколько сотен вольт; high control voltage, which reaches several hundred volts;

появление продуктов электрохимической реакции - пузырьков газа, забивающих микроканалы [3]. appearance of electrochemical reaction products - of gas bubbles clogging microchannels [3].

В статье [4] описан способ термокапиллярной прокачки дискретных капель жидкости в микроканалах. In [4] discloses a method of thermo-capillary pumping discrete liquid droplets in microchannels. В этом способе при нагреве одного из концов капли, находящейся в микроканале, посредством вмонтированных в стенку микроканала резистивных нагревателей создается разность в поверхностном натяжении между противоположными концами капли, которая вызывает разность капиллярных давлений, приводящую каплю в движение. In this method, by heating one end of the droplets located in a microchannel, means mounted in the wall of the microchannel resistive heaters creates a difference in surface tension between the opposite ends of the droplet, which causes a difference of capillary pressures resulting in a drop in motion.

Недостатками такого способа являются высокая рабочая разность температур (до 70°С) между концами капли, что не позволяет использовать его для прокачки жидкостей с низкой температурой кипения или жидкостей, содержащих биологические объекты. The disadvantages of this method are the high operating temperature difference (70 ° C) between the ends of the drop that does not allow its use for pumping liquids with a low boiling point or fluids containing biological objects. Применение охлаждающих элементов Пельтье для увеличения перепада температур без повышения средней температуры капли значительно усложняет конструкцию устройства и процедуру прокачки. The use of Peltier cooling elements to increase the temperature difference without increasing the medium temperature drops considerably complicates the structure of the apparatus and leveling process.

Патент [5] раскрывает способ формирования микрокапель жидкости и способ их прокачки через микроканалы. Patent [5] discloses a method of forming microdroplets of a liquid and a method of pumping through microchannels. Формирование капель производится путем инжекции порций газа через гидрофобное отверстие в стенке микроканала, частично заполненного жидкостью. Formation of droplets is produced by injecting a gas through the hydrophobic portions of the hole in the wall of the microchannel, partially filled with liquid. Далее, отделенные от основной жидкости капли прокачиваются через микроканал под действием термокапиллярных сил, вызываемых нагревом одного из концов капли с помощью решетки микронагревателей, вмонтированных в стенку микроканала. Further, separated from the main liquid droplet pumped through the microchannel under the effect of thermo-capillary forces caused by heating one end of the droplet via microheaters lattice mounted in a wall of the microchannel.

Существенными недостатками представленного способа формирования капель является использование дополнительных микронасосов, а также необходимость специальной обработки внутренней поверхности микроканала, чтобы сделать ее гидрофобной. Essential disadvantages of the present method of formation of droplets is the use of additional micropumps, and the need for special treatment of the inner surface of the microchannel in order to make it hydrophobic. Недостатки термокапиллярной транспортировки микрокапель описаны выше. Disadvantages Thermocapillary transporting microdroplets described above.

Таким образом, устройства для осуществления предложенных способов крайне сложны в изготовлении, а сами способы трудно контролируемы из-за использования большого числа управляющих элементов. Thus, for the implementation of the proposed methods device extremely difficult to manufacture, and the methods themselves are difficult to control due to the large number of control elements.

Предлагаемый способ и устройство позволяют существенно упростить процесс дозирования микрообъемов (микрокапель) жидкости и сделать его контролируемым; The proposed method and apparatus allow to greatly simplify the process of dispensing microvolumes (microdroplets) make it fluid and controlled; перемещать микрокапли бесконтактно, что важно в случае агрессивных жидкостей; move microdroplets without contact, which is important in the case of corrosive liquids; упростить изготовление устройства, т.к. simplify the manufacture of the device, because нет необходимости наносить изоляционные и гидрофобные слои, а также формировать решетки резистивных нагревателей, либо электроды. there is no need to apply insulating and hydrophobic layers as well as to form the lattice of the resistive heaters or electrodes.

Способ состоит в использовании для дозирования и перемещения микрокапель жидкости концентрационно-капиллярного (КК) эффекта, индуцированного тепловым действием оптического излучения [6, 7]. The method consists in the use for dispensing and handling liquid microdroplets solutocapillary (QC) effect induced by the thermal action of the optical radiation [6, 7]. Этот эффект наблюдается в растворах, в состав которых входит летучая компонента, уменьшающая с ростом ее концентрации поверхностное натяжение (ПН) раствора. This effect is observed in the solutions, which include a volatile component, it decreases with increasing concentration of the surface tension (PI) solution. Если на трехфазную границу жидкость/газ/твердое тело такого раствора направить пучок света, который поглощается жидкостью, либо поверхностью твердого тела, то из-за локального нагрева раствора происходит локальное испарение летучей компоненты. , The local evaporation of volatile components occurs due to local heating of the solution if the three-phase boundary liquid / gas / solid solution of the direct light beam which is absorbed a liquid or solid surface. Поскольку в облучаемой области концентрация указанной компоненты падает, то поверхностное натяжение раствора здесь растет. Since the irradiated area of ​​said component concentration decreases, the surface tension of the solution is increasing. На свободной поверхности жидкости возникает разность поверхностного натяжения (т.е. тянущая сила), направленная в область нагрева. On the free surface of the liquid arises a difference of surface tension (i.e., a pulling force) directed in the heating region. Под действием тянущей силы жидкость течет в эту область и формирует микрокаплю (Фиг.1а), которая растет в размерах, (Фиг.1б). Under the action of pulling forces liquid flowing into this region and forms microdroplets (1a), which grows in size, (1b). По достижению микрокаплей определенных размеров она самостоятельно удаляется от трехфазной границы (Фиг.1в). Upon reaching a certain size microdroplets it automatically removed from the three-phase boundary (Figure 1B). Затем в том же месте формируется следующая микрокапля (Фиг.1г), т.е. Then, following the microdroplets formed in the same place (1D), i.e. процесс повторяется. the process is repeated. Размер микрокапли, обособившейся от основного объема раствора, зависит от времени облучения, интенсивности пучка и расстояния от центра пучка до трехфазной границы, а также от состава раствора. microdroplet size and segregated from the main bulk of the solution depends on the irradiation time, beam intensity and the distance from the beam center to the three-phase boundary and on the solution composition. Подбирая указанные параметры пучка можно дозировать микрокапли заданного объема. By selecting these parameters of the beam can be dispensed microdrops predetermined volume.

На Фиг.1 представлены последовательные стадии формирования обособленной микрокапли: 1а - возникновение микрокапли в области облучения, 1б - рост микрокапли, 1в - самостоятельное удаление микрокапли от основного объема раствора, 1г - возникновение следующей микрокапли. 1 shows the sequential steps of forming separate microdrops: 1a - the appearance in irradiating microdroplets 1b - Growth microdroplets 1c - independent removal from the microdroplets bulk solution, 1d - following the occurrence of the microdroplets. Жидкостью служил 5% раствор йода в ацетоне, где летучей компонентой был ацетон. The liquid served as a 5% solution of iodine in acetone, where acetone was volatile component. Облучение осуществлялось сфокусированным пучком ртутной лампы ДРШ-100 мощностью около 30 мВт. Irradiation was carried out by a focused beam of a mercury lamp 100 DRSh capacity of about 30 mW. Интервал между снимками равен 2 с. The interval between shots is 2 seconds.

После того, как микрокапля сформирована, она может быть перемещена по твердой поверхности бесконтактным образом, с помощью того же КК эффекта, индуцированного тепловым действием света. After the microdroplets formed, it can be moved on a hard surface in a noncontact manner, using the same KK effect induced by the thermal action of light. Для этого пучок, который вызвал формирование микрокапли, смещают в том направлении, куда необходимо перемещать микрокаплю. For this beam, which caused the formation of microdroplets, displaced in the direction where you want to move microdroplets. На ближней к границе пучка стороне микрокапли температура выше, что вызывает здесь более интенсивное испарение летучей компоненты и рост поверхностного натяжения. On the proximal side of the beam to the boundary of the microdroplets temperature above that there is more intensive evaporation of volatile components and increase in surface tension. По поверхности микрокапли возникают течения, которые переносят вещество микрокапли из ее части, удаленной от центра пучка, где ПН меньше, в ближнюю к пучку часть. By surface microdroplets having currents that carry material from microdroplets portion thereof remote from the beam center, where Mo is less in proximal to the beam portion. Эти течения и вызывают движение микрокапли за пучком света. These currents and cause the movement of microdroplets of a beam of light.

На Фиг.2 показана кинограмма движения в пучок света микрокапли из 5% раствора йода в этаноле (интервал между кадрами 6 с, мощность пучка 20 мВт, диаметр капли около 300 мкм), а на Фиг.3 - капли из 5% раствора йода в броме (интервал между кадрами 4 с, мощность пучка 30 мВт, диаметр капли на первом кадре около 400 мкм). 2 shows a sequence of frames of the motion in the microdroplets light beam from a 5% iodine solution in ethanol (interval between the frames 6, the beam power of 20 mW, diameter of droplet of about 300 microns), and 3 - 5 drops of iodine solution in% bromine (interval between frames 4, the beam power 30 mW, diameter of droplet on the first frame, about 400 microns).

Пример схемы устройства для дозирования и перемещения микроколичеств жидкости с восемью микрорезервуарами показан на Фиг.4 (общий вид), Фиг.5 (вид сверху), Фиг.6 (вид спереди), Фиг.7 (вид сбоку), Фиг.8 (вид в сечении А-А'), Фиг.9 (вид в сечении В-В'), а принцип его работы пояснен на Фиг.10-13 (вид в сечении А-А'). EXAMPLE circuit device for dispensing and handling liquid with microquantities eight microreservoir shown in Figure 4 (perspective view), Figure 5 (top view), Figure 6 (front view), Figure 7 (side view), Figure 8 ( sectional view a-a '), 9 (sectional view B-B') and the principle of its operation is explained at 10-13 (sectional view a-a ').

Здесь: 1 - подложка (напр., карболит, эбонит, кварц или силикатное стекло), 2 - прозрачное для оптического излучения окно (напр., кварц или силикатное стекло), 3-10 - микроотверстия для ввода/вывода жидкостей в микрорезервуары, а также для ввода в микрорезервуары аналитических датчиков, 11-18 - микрорезервуары, 19-25 - микроканалы, 26 - жидкость. Here: 1 - substrate (. Eg carbolite, ebonite, quartz or silica glass) 2 - transparent to optical radiation window (. Eg, quartz or silica glass), 3-10 - microperforations for input / output microreservoirs in liquids, and also for input to analytical microreservoirs sensors 11-18 - microreservoirs, 19-25 - microchannels 26 - liquid. Микрорезервуары 11, 12, 14, 15, 17 и 18 удобно использовать как хранилища исследуемых жидкостей и жидких реагентов, а микрорезервуары 13 и 16 - как микрореакторы или как микрорезервуары для анализа жидкостей. Microreservoirs 11, 12, 14, 15, 17 and 18 which is used as the test liquid storage and liquid reactants, and microreservoirs 13 and 16 - as the microreservoirs microreactors or for analyzing liquids.

Устройство работает следующим образом. The apparatus operates as follows. Микрообъемы исследуемых жидкостей, содержащих различные включения или без них, закачивают с помощью микрошприца в микрорезервуары через микроотверстия в окне 2. Затем микрообъемы этих жидкостей дозируют и перемещают с помощью пучка света от одних микрорезервуаров к другим для проведения химических реакций или анализа. Microvolumes investigated liquids containing various inclusions or without them, is injected with a microsyringe through the microperforations in the microreservoirs in the box 2. Then microvolumes of liquid metered and moved by the light beam from one to the other microreservoir for carrying out chemical reactions or analysis.

Рассмотрим процесс дозирования и перемещения жидкости из микрорезервуара 11 в микрорезервуар 13. Для формирования микрокапли используют оптическое излучение любого источника (напр., лазер, светодиод, дуговая газоразрядная лампа, лампа накаливания), для которого окно 2 является прозрачным, а жидкость - поглощающей. Consider the process of metering and transferring liquids from the microreservoir 11 microreservoir 13. For the formation of microdroplets using any optical radiation source (e.g., laser, LED, arc discharge lamp, incandescent lamp.) For which the window 2 is transparent, and a liquid - absorbing. Излучение этого источника направляют на трехфазную границу в микрорезервуаре 11, Фиг.10. The radiation source is directed to this three-phase boundary in the microreservoir 11, 10. Тепловое действие излучения вызывает КК эффект, который приводит к формированию микрокапли жидкости в области падения пучка, Фиг.11. The thermal effect causes the radiation QC effect, which leads to the formation of liquid microdroplets in the region of beam incidence, 11. По достижению микрокаплей необходимого объема, который контролируют, наблюдая за ней в окно 2, ее перемещают от микрорезервуара 11 по микроканалу 19 к микрорезервуару 13 путем смещения того же пучка света по указанной траектории, Фиг.12 и 13. Upon reaching the required volume of the microdroplets, which is controlled by observing it through the window 2 is moved from its microreservoir microchannel 11 to 19, 13 to the microreservoir by displacement of the same beam along said path, 12 and 13.

Аналогичным образом осуществляют дозирование и перемещение микрокапель жидкости из любого другого микрорезервуара. Similarly, the dosing is performed and moving microdroplets of liquid from any other microreservoirs.

Возможны и легко реализуемы устройства с любым другим числом микрорезервуаров, произвольным способом соединеных между собой микроканалами. Possible and easy to implement the device with any other number of microreservoirs, an arbitrary method of interconnected microchannels.

Таким образом, представленные способ и устройство обладают следующими преимуществами. Thus, the presented method and device have the following advantages.

Процессы дозирования и перемещения микрообъемов жидкости существенно упрощаются, поскольку они осуществляются с помощью одного и того же пучка света, и дополнительные устройства типа микронасосов или вакуумных камер не требуются. Processes and dispensing microvolumes of liquid movement are considerably simplified, since they are carried by one and the same beam, and additional devices such as micropumps or vacuum chambers are not required.

Дозирование и перемещение производятся бесконтактно, что важно при работе с агрессивными, токсичными и радиоактивными жидкостями. Dosing and moving contactlessly, which is important when working with corrosive, toxic and radioactive liquids.

Доступен широкий выбор источников оптического излучения (лазеры, светодиоды, дуговые газоразрядные лампы и лампы накаливания), достаточно лишь чтобы излучение источника поглощалось веществом дозируемой и перемещаемой жидкости, либо материалом подложки устройства. A wide variety of optical radiation sources (lasers, light-emitting diodes, arc discharge lamps and incandescent lamps) is only sufficient that the radiation source and absorbed by the substance dispensed displaceable liquid or device substrate material.

Процесс дозирования микрокапли можно контролировать, наблюдая за ней в прозрачное окно, что позволяет легко получать микрокапли заданного объема. The process of dispensing the microdroplets can be controlled by watching it in a transparent window, allowing you to easily obtain microdroplets given volume.

Изготовление устройства также заметно упрощается, т.к. Manufacturing device also considerably simplified, since нет необходимости наносить изоляционные и гидрофобные слои, и формировать решетки резистивных нагревателей, либо электроды. there is no need to apply insulating and hydrophobic layers, and forming the lattice resistive heaters or electrodes. Достаточно изготовить прозрачное для оптического излучения окно. Enough to make transparent to the optical radiation window.

При этом для изготовления устройства можно использовать материал с любыми тепловыми и электрическими характеристиками (напр., кремний, кварц, силикатное стекло, керамики, пластики). When this material can be used with any thermal and electrical characteristics (eg., Silicon, quartz, silica glass, ceramics, plastics) for producing a device. Необходима лишь химическая инертность этого материала по отношению к дозируемым жидкостям, а для материала окна, кроме того, - прозрачность к оптическому излучению. You only need to chemical inertness of the material with respect to the liquid to be dosed, and for the material of the window, in addition, - transparent to optical radiation.

Поскольку для осуществления способа не требуется заметный нагрев жидкости (при использовании высоколетучих компонент раствора, таких как ацетон или хлороформ с температурой кипения 56.2 и 61.1°С [8], достаточен нагрев на 10-20°С от комнатной температуры) и в ней не течет электрический ток, то в качестве веществ дозируемых и перемещаемых жидкостей могут выступать как истинные растворы, так и растворы, включающие транспортируемые объекты, такие как биологические, химические и другие материалы, напр., молекулы ДНК, бактерии, кровяные тельца, белки, Since the implementation of the method is not noticeable heating of the liquid required (when using high volatile components of the solution, such as acetone or chloroform with a boiling point of 56.2 and 61.1 ° C [8], sufficient heating at 10-20 ° C room temperature), and it does not flow electric current, as materials to be weighed and transported liquids can act as true solutions, and solutions, comprising a transportable objects such as biological, chemical, and other materials, eg., DNA, bacteria, blood cells, proteins, ивые клетки, споры, пептиды, протеины, коллоидные и твердые частицы, пигменты, микрокапельки жидкости, несмешивающейся с несущей жидкостью и т.д. Biofilms cells, spores, peptides, proteins, colloidal and solid particles, pigments, microdroplets of liquid immiscible with the liquid carrier, etc. Достаточно, чтобы в состав раствора входила летучая компонента, уменьшающая с ростом ее концентрации поверхностное натяжение. It is sufficient that the solution of the volatile component was included, it decreases with increasing concentration of the surface tension. Такие компоненты легко подобрать, напр., в случае водных растворов ими могут служить низкомолекулярные спирты или кетоны. Such components are readily choose eg., In the case of aqueous solutions, they may be low molecular weight alcohols or ketones.

ЛИТЕРАТУРА LITERATURE

1. US patent N6521188, 2003, 18 Feb. 1. US patent N6521188, 2003 Feb. 18 JRWebster. JRWebster. Microfluidic Actuator. Microfluidic Actuator.

2. US Patent 6524456 Bl. 2. US Patent 6,524,456 Bl. JMRamsey, SCJacobson. JMRamsey, SCJacobson. Microfluidic Devices for the Controlled Manipulation of Small Volumes. Microfluidic Devices for the Controlled Manipulation of Small Volumes. Feb.25, 2003. Feb.25, 2003.

3. GMWhitesides, ADStroock. 3. GMWhitesides, ADStroock. Flexible Methods for Microfluidics. Flexible Methods for Microfluidics. // Physics Today, Vol.54, N.6, pp.42-48, 2001. // Physics Today, Vol.54, N.6, pp.42-48, 2001.

4. TSSammarco, MABurns. 4. TSSammarco, MABurns. Thermocapillary Pumping of Discrete Drops in Microfabricated Analysis Devices. Thermocapillary Pumping of Discrete Drops in Microfabricated Analysis Devices. // AlChE Journal, Vol.45, No.2, pp.350-362,1999. // AlChE Journal, Vol.45, No.2, pp.350-362,1999.

5. US patent N6130098. 5. US patent N6130098. К.Handique, В.Gogoi, M.Bums, С.Mastrangelo. K.Handique, V.Gogoi, M.Bums, S.Mastrangelo. Moving Microdroplets. Moving Microdroplets. 10 Oct. 10 Oct. 2000. 2000.

6. Безуглый Б.А. 6. BA Bezugly Капиллярная конвекция, управляемая тепловым действием света, и ее применение в способах регистрации информации. Capillary convection controlled thermal action of light, and its use in methods of registration information. Дисс...канд.физ. Diss ... kand.fiz. -мат. -mat. наук, Москва, МГУ, 1983. Sciences, Moscow, Moscow State University, 1983.

7. Bezuglyi BA Photoinduced solutocapillary convection: New capillary phenomenon. 7. Bezuglyi BA Photoinduced solutocapillary convection: New capillary phenomenon. Rev. Rev. Proc. Proc. 1 st Int. 1 st Int. Symp. Symp. Hydromech. Hydromech. Heat/Mass Transfer Microgr. Heat / Mass Transfer Microgr. Perm-Moscow, Russia, July 6-14, 1991. Gordon&Breach Sci. Perm-Moscow, Russia, July 6-14, 1991. Gordon & Breach Sci. Publ. Publ. - 1992. - P.335-340. - 1992. - P.335-340.

8. Физические величины: Справочник. 8. Physical values: Reference. Под ред. Ed. акад. Acad. Григорьева И.С, Михайлова Е.З. IS Grigoryev, EZ Mikhailova - M.: Энергоатомиздат, 1991. - M .: Energoatomisdat, 1991.

Claims (2)

  1. 1. Способ дозирования и перемещения микроколичеств жидкости, отличающийся тем, что для дозирования и перемещения микроколичеств жидкости используют концентрационно-капиллярный эффект, вызванный тепловым действием света, дозирование жидкости осуществляют путем облучения трехфазной границы жидкость/воздух/твердая подложка пучком света, количество дозированной жидкости определяется временем облучения, интенсивностью пучка и расстоянием от центра пучка до трехфазной границы, перемещение дозированного объема жидкости производят путе 1. A method for dispensing and handling liquid microquantities, characterized in that for metering and transfer of trace amounts of fluid are used in a concentration-capillary effect, caused by the thermal action of light, liquid dispensing is performed by irradiating the three-phase boundary liquid / air / solid substrate with a light beam, the amount of liquid is determined dosage the irradiation time, beam intensity and the distance from the beam center to the three-phase boundary, moving the dosed fluid volume produce way перемещения светового пятна того же пучка по поверхности твердой подложки, контроль за процессами дозирования и перемещения микроколичеств жидкости осуществляют визуально, при этом спектральный состав пучка света такой, что жидкость и/или материал твердой подложки, на которой она находится, поглощает это излучение, а в состав жидкости входит летучая компонента, уменьшающая с ростом ее концентрации поверхностное натяжение. moving the light spot of the beam on the surface of a solid substrate, control over the processes of dosing and displacement microquantities of liquid is performed visually, the spectral composition of the light beam such that the liquid and / or solid supporting material on which it is located, absorbs this radiation, and the liquid composition includes a volatile component, it decreases with increasing concentration of the surface tension.
  2. 2. Устройство для дозирования и перемещения микроколичеств жидкости в виде подложки, в объеме которой имеются микрорезервуары и соединяющие их микроканалы, закрытой прозрачным для оптического излучения окном так, что имеется оптический доступ к микрорезервуарам и микроканалам, а в окне над микрорезервуарами имеются микроотверстия. 2. A device for dispensing and transfer of trace amounts of fluid in a substrate, a screen which are microreservoirs and interconnecting microchannels closed transparent to optical radiation window so that there is access to the optical microreservoirs and microchannels, and a window above the microreservoirs are microperforations.
RU2003132597A 2003-11-06 2003-11-06 Method and device for batching and delivering microscopic mass of liquid RU2267092C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003132597A RU2267092C2 (en) 2003-11-06 2003-11-06 Method and device for batching and delivering microscopic mass of liquid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003132597A RU2267092C2 (en) 2003-11-06 2003-11-06 Method and device for batching and delivering microscopic mass of liquid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003132597A true RU2003132597A (en) 2005-07-20
RU2267092C2 true RU2267092C2 (en) 2005-12-27

Family

ID=35842047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003132597A RU2267092C2 (en) 2003-11-06 2003-11-06 Method and device for batching and delivering microscopic mass of liquid

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2267092C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2458344C2 (en) * 2008-03-03 2012-08-10 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Microfluidic device and method of measuring thermophysical characteristics of formation fluid
RU2537454C2 (en) * 2009-07-31 2015-01-10 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Analysis of phase behaviour using microfluidic platform
RU2636819C2 (en) * 2011-07-22 2017-11-28 Цобеле Холдинг Спа Device for volatile matter vapouration
RU2666416C1 (en) * 2017-07-14 2018-09-07 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный университет" Method for cleaning solid surface from microparticles

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2458344C2 (en) * 2008-03-03 2012-08-10 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Microfluidic device and method of measuring thermophysical characteristics of formation fluid
US8485026B2 (en) 2008-03-03 2013-07-16 Schlumberger Technology Corporation Microfluidic method for measuring thermo-physical properties of a reservoir fluid
RU2537454C2 (en) * 2009-07-31 2015-01-10 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Analysis of phase behaviour using microfluidic platform
RU2636819C2 (en) * 2011-07-22 2017-11-28 Цобеле Холдинг Спа Device for volatile matter vapouration
RU2666416C1 (en) * 2017-07-14 2018-09-07 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный университет" Method for cleaning solid surface from microparticles

Also Published As

Publication number Publication date Type
RU2003132597A (en) 2005-07-20 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dittrich et al. Micro total analysis systems. Latest advancements and trends
Teh et al. Droplet microfluidics
US6485690B1 (en) Multiple fluid sample processor and system
US5646039A (en) Microfabricated reactor
US6375901B1 (en) Chemico-mechanical microvalve and devices comprising the same
US5900130A (en) Method for sample injection in microchannel device
US6012902A (en) Micropump
Yamamoto et al. PDMS–glass hybrid microreactor array with embedded temperature control device. Application to cell-free protein synthesis
US5632876A (en) Apparatus and methods for controlling fluid flow in microchannels
US20030104590A1 (en) Microfabricated devices for the storage and selective exposure of chemicals and devices
Eddings et al. A PDMS-based gas permeation pump for on-chip fluid handling in microfluidic devices
Sato et al. Integration of flow injection analysis and zeptomole-level detection of the Fe (II)-o-phenanthroline complex
US20020166592A1 (en) Apparatus and method for small-volume fluid manipulation and transportation
Fowler et al. Enhancement of mixing by droplet-based microfluidics
US6605475B1 (en) Apparatus and method for sample delivery
US8287711B2 (en) Apparatus for manipulating droplets
US7211442B2 (en) Microfluidic system including a virtual wall fluid interface port for interfacing fluids with the microfluidic system
US6494230B2 (en) Multi-layer microfluidic devices
Srinivasan et al. Protein stamping for MALDI mass spectrometry using an electrowetting-based microfluidic platform
US20030146757A1 (en) System and method of micro-fluidic handling and dispensing using micro-nozzle structures
US6857449B1 (en) Multi-layer microfluidic devices
US5427946A (en) Mesoscale sperm handling devices
US6622746B2 (en) Microfluidic system for controlled fluid mixing and delivery
US20020008032A1 (en) Feedback control for microfluidic cartridges
US20120000777A1 (en) Devices and methods for forming double emulsion droplet compositions and polymer particles

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081107