WO2014090610A1 - Folienbeutel zum bevorraten eines fluids und vorrichtung zum bereitstellen eines fluids - Google Patents

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fluid
bag
film
seam
chamber
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PCT/EP2013/075200
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Michael Hortig
Yvonne Beyl
Daniel Czurratis
Sven Zinober
Lars Sodan
Martina Daub
Jochen Rupp
Holger Behrens
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Robert Bosch Gmbh
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    • B01L2400/0683—Valves, specific forms thereof phase change valves; Meltable, freezing, dissolvable plugs; Destructible barriers mechanically breaking a wall or membrane within a channel or chamber

Definitions

  • Film bag for storing a fluid and device for providing a fluid
  • the present invention relates to a foil bag for storing a fluid, to a device for providing a fluid for a biochemical evaluation unit, to a system for providing a fluid, and to a method for opening a fluid-filled foil bag
  • a method of making a fluid filled film bag and a method of making a system for providing a fluid are provided.
  • DE 10 2009 045 685 A1 describes a microfluidic chip which has an expandable membrane which can be stretched into a liquid reservoir with volume displacement in order to move a liquid from the liquid reservoir through a liquid channel access into a liquid reservoir
  • Fluid channel of the microfluidic chip to move.
  • the present invention provides a foil bag for storing a fluid, a device for providing a fluid for a biochemical evaluation unit, a system for providing a fluid, a method for opening a fluid-filled film bag and a method for producing a fluid-filled film bag, and finally a method for producing a system for providing a fluid according to the main claims presented.
  • Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims and the following description.
  • plastics can be permeable to certain substances while impermeable to other substances.
  • plastics can be permeable to certain substances while impermeable to other substances.
  • volatile substances can diffuse through the plastic and volatilize or contaminate other substances stored in adjacent chambers.
  • the reagents and excipients can be stored pre-portioned in diffusion-tight containers and these containers can be opened automatically (or manually if necessary) and the reagents and Auxiliary materials are transferred to an analysis area.
  • the analysis area contains the reagents and
  • Excipients for the duration of the analysis procedure can be disposed of.
  • volatile reagents such as alcohol
  • auxiliaries can be stored in diffusion-tight containers.
  • a diffusion-tight container may be, for example, a diffusion-tight foil bag with a predetermined breaking point which is opened in response to a rearrangement command or a mechanical action, so that the reagent and / or the excipient can flow into the analysis area.
  • the foil pouch can be stored inside the unit.
  • the foil pouch may also be stored as a contiguous set of different reagents and / or adjuvants separate from the unit and placed in the unit immediately prior to performing an (analysis) procedure.
  • a foil bag for storing a fluid, in particular a reagent or an adjuvant for a biochemical analysis method has the following features: a film which is impermeable to the fluid and constituents of the fluid; a seam between a first portion of the film and a second portion of the film, wherein the seam is made fluid-tight and forms the film into a fluid-tight bag for receiving the fluid, wherein the bag is adapted to be in a chamber of a device for providing a fluid to be arranged for a biochemical evaluation unit; and a defined irreversibly destructible break point formed of the film and fluid-tight when a fluid pressure in the foil bag is less than a threshold and destroyed when the fluid pressure is greater than the threshold.
  • Evaluation unit has the following features: a chamber for receiving a foil bag for storing a fluid, wherein the chamber has an interface for providing the fluid for the
  • Evaluation has; and means for opening a predetermined breaking point of the foil bag to provide the fluid at the interface.
  • a system for providing a fluid for a biochemical evaluation unit has the following features: at least one device for providing according to the approach presented here; and at least one foil bag for storing according to the presented here
  • a fluid can be understood as meaning a liquid such as, for example, alcohol in a form (ie, for example, a concentration of more than 80%).
  • the fluid can be incompressible.
  • a slide can be a small thickness of, for example, 10 to 100 ⁇ have.
  • a biochemical analysis procedure may be run in an assay or a reaction procedure to detect a substance in a sample.
  • the biochemical analysis method can be used in particular in infection diagnostics.
  • a seam can be a joint.
  • the seam may be a weld or an adhesive seam.
  • two pieces or partial regions of the film can be connected to one another.
  • a material of the films in the region of the seam can be plasticized and the material can be joined under pressure.
  • the film can be folded, and with a
  • circumferential seam can be formed into a bag and / or closed.
  • two non-contiguous sheets can be formed into the bag with an annular circumferential closed seam.
  • the film may be provided in a tubular shape to have a seam at a first end and another seam at a first end
  • a bag may be completely closed when filled with the fluid.
  • the bag may have a filling opening.
  • the seam may have an interruption, which is closed only when the bag has been filled with the fluid.
  • the seam can be realized or executed in various production steps.
  • the bag can also be understood as a closed bag.
  • a first seam may be made first to make the bag, then the bag may be filled with the fluid, and then a second seam may fluidly close the bag to make the bag.
  • the seam can be contoured.
  • a later outer contour of the foil bag can be defined via a contour of the seam.
  • the film may overhang the seam and be trimmed outside the seam, or the film may be trimmed near the seam.
  • the film can also be uncut, for example, to form adjacent to the bag at least one further bag that can be arranged in at least one adjacent chamber of the device.
  • the seam can have different seam areas.
  • several parallel sealing lines can be arranged next to one another analogously to weld beads.
  • one or more sealing lines can ensure the fluid-tightness of the filled fluid bag.
  • One of the sealing lines can form a cut edge through the two interconnected foils.
  • a chamber can be a depression in a base body, which can be closed fluid-tight by a cover.
  • the foil bag when filled, may have a shape that corresponds to a shape of the chamber or is smaller than the chamber to be inserted into the chamber.
  • Predetermined breaking point can be a predefined area of the foil which can absorb lower forces than the rest of the foil bag. As a result, the predetermined breaking point can already be destroyed, while the rest of the bag is still structurally intact.
  • the forces in the foil may be tensile forces due to fluid pressure in the foil pouch.
  • the film may have a notch at the predetermined breaking point.
  • the film may be thinner at the predetermined breaking point than in the remainder of the bag.
  • a device for opening the predetermined breaking point can be, for example, a movable punch which is pressed into the chamber for opening the fluid bag.
  • the means for opening may also have a sharp edge for opening the predetermined breaking point, wherein the sharp edge can be pressed in response to the actuation in the predetermined breaking point.
  • the film bag may be filled with a fluid, in particular with alcohol.
  • the fluid may have an alcohol concentration of more than 60 percent, in particular an alcohol concentration of more than 80%.
  • Such an embodiment of the present invention offers the advantage of a particularly safe and low-leakage pre-storage of the fluid to a release of the fluid, in particular of the alcohol, at a time when the fluid is needed, for example, for a specific function.
  • the film may have a multilayer structure.
  • the film may have an at least three-layer structure, wherein a middle layer is formed as a metal foil or comprises a metal foil.
  • a multilayer construction may comprise at least two layers of different material, which are firmly connected to each other.
  • the individual layers may be fused, glued or laminated together.
  • the materials of the individual layers can each be impermeable to specific components. If one of the materials permeable to one or more substances, the other layers may be impermeable to the one or more substances.
  • a three-layered structure may consist of a first layer of a first material, a second layer of a second material and a third layer of a third material. The first material may be the same material as the third
  • an outer layer of the first portion of the film may be connected to an outer layer of the second portion.
  • the outer layers may be squeezed in the seam to a predetermined thickness.
  • the predetermined breaking point can be formed as a section of the seam.
  • the seam can have a lower load capacity, as outside the predetermined breaking point.
  • the seam may, for example, have a smaller width in the area of the predetermined breaking point than outside
  • the seam may have fewer sealing lines there than outside the predetermined breaking point.
  • the predetermined breaking point By integrating the predetermined breaking point into the seam, the production of the foil bag can be simplified.
  • the seam may be at least one V-shaped in the region of the predetermined breaking point
  • a V-shaped expression can cause a notch effect, from which a breakage of the predetermined breaking point can take place. Thereby, a position can be determined at which the fluid is to be pressed out of the bag.
  • the seam may be folded over toward the center of the bag and / or folded over. At least in a portion of the seam, the seam can be folded down. By reversing the seam, the load capacity of the seam can be increased. For example, the seam or the folded part of the seam can be fixed on the bag. By transferring it can be ensured that the fluid can not be pressed out of the bag at the folded position.
  • another suture may be disposed adjacent the suture, toward the center of the sac, to reduce a volume enclosed by the sack.
  • the bag is filled with the fluid and is sealed fluid-tight by the seam, can in a portion of the Be sutured to attach the further seam further inward than the seam (ie towards the center of the fluid bag).
  • the bag can be more plump than without the further seam, since the fluid can be filled under pressure only with great effort, for example under reduced pressure. If the bag is more plump, the fluid may already be under pressure. As a result, only a lesser additional pressure is required to burst the fluid bag at the predetermined breaking point.
  • the foil bag may have an additional element that on one, as
  • Foil extension is arranged on a, remote from the center of the bag side of the seam, wherein the additional element is adapted to be bent or pressed on the bag to a pressure on the bag
  • a film extension may be film which is formed overhanging the seam during manufacture of the film bag.
  • the additional element may be a more rigid or stiffer element than the bag, which is adapted to receive force in a bent on the bag state on a side facing away from the bag, larger surface and deliver on a side facing the bag, smaller contact area to the bag.
  • the internal pressure in the bag can be increased to the
  • the additional element may be a structural member to stiffen the foil bag.
  • the additional element can be clamped, glued or welded to the film extension.
  • the additional element may also consist of stiffened foil.
  • the additional element may have an extension, which at a side opposite the bending point from a main extension plane of the
  • Additional element protrudes and is adapted to at least partially enclose the predetermined breaking point when the additional element is bent onto the bag.
  • An extension may be a structural element that is designed as
  • the extension can let the pressure act on the predetermined breaking point with a time delay. This allows one, the extension opposite side of the
  • the means for opening may comprise a fluid-tight membrane which is at least partially disposed within the chamber and which is deformable by an actuating force and is adapted to
  • a membrane may for example consist of a plastic.
  • Actuating force can be provided for example by an air pressure pulse.
  • the membrane can be pushed into the chamber by the actuating force.
  • the membrane can be pressed on one side of the foil bag to bring the foil bag to burst.
  • the chamber may have on a side facing away from the device for opening or opposite side of a depression as a discharge area for the fluid and / or to improve the opening behavior of the predetermined breaking point.
  • the interface can be arranged in the recess.
  • Recess can be arranged on the opposite side of the device for opening.
  • the recess may be formed by a step in the bottom of the chamber.
  • the predetermined breaking point can be arranged in the region of the depression. Through the recess, the foil bag can be exposed in the region of the depression, so that upon actuation of the device for opening a
  • the means for opening may include a pressure plate movably disposed within the chamber adapted to flatten the foil pouch between the pressure plate and a bottom of the chamber when the means for opening is actuated.
  • a pressure plate can be a rigid one
  • the pressure plate can compress the foil bag evenly. As a result, the foil bag can be emptied.
  • the pressure plate may be attached to the device for opening.
  • the pressure plate glued to the membrane or
  • the pressure plate By placing the pressure plate in the chamber, the fluid can be pressed out of the foil bag particularly well.
  • the pressure plate can be made smaller because the pressure plate is no longer movable during transport, and thus a lower risk of damaging the
  • Foil bag is given.
  • the pressure plate may have an extension which protrudes on one side from a main extension plane of the pressure plate and is designed to at least partially enclose or reach behind the predetermined breaking point.
  • An extension may be a structural element that is designed as
  • the extension can let the pressure act on the predetermined breaking point with a time delay. Thereby, a, the extension opposite side of the pressure plate can be pressed more strongly on the bag to squeeze or squeeze the fluid in the bag to the breaking point. This can ensure that the predetermined breaking point remains open and the fluid can escape. If a predetermined minimum force acts on the pressure plate, the extension can yield or fail, so that the bag can be completely emptied.
  • the device for opening can be arranged in a movable cover of the chamber, which is designed to close the chamber in a fluid-tight manner. Through an open lid of the foil bag can be particularly easily inserted into the chamber. If the foil bag is in the chamber, the chamber can be closed fluid-tight. For example, the lid can be welded on. Likewise, the lid can be locked.
  • the lid can for example be made in several parts and the means for opening the lid
  • the foil pouch may be located off-center in the chamber and at least a portion of the seam may be bent from a wall of the chamber or may contact the wall of the chamber.
  • the film bag may be disposed so close to the wall that the seam is bent toward the opening device, for example.
  • a method of opening a fluid-filled film bag includes the following step:
  • a method for producing a fluid-filled film bag comprises the following steps:
  • Providing a foil bag for storing a fluid the bag having a filling opening, the fluid bag having a foil which is impermeable to the fluid and constituents of the fluid;
  • a filling opening may be an unsealed seam of the film bag.
  • the filling opening may also be an additional fluid-tight sealable opening in the bag of the film bag.
  • An advantage is also a computer program product with program code, which on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a
  • Hard disk space or an optical memory can be stored and used to drive a device according to one of the embodiments described above, when the program product is executed on a computer or a device.
  • FIG. 1 shows an illustration of a device for providing a fluid for a biochemical evaluation unit according to an exemplary embodiment of the present invention
  • 3 shows an illustration of a system for providing a fluid for a biochemical evaluation unit according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is an illustration of a system for providing a fluid to a biochemical evaluation unit during actuation in accordance with an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is an illustration of a system for providing a stepped bottom fluid and folded seam according to one embodiment.
  • FIG. 6 is an illustration of a system for providing a fluid with a pressure plate according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is an illustration of a system for providing a fluid with a rearrangement chamber according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view of a foil bag for storing a fluid with another seam according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8B is a plan view of the film bag for storing a fluid with the further seam according to an embodiment of the present invention.
  • 9A is a flowchart of a method for manufacturing a
  • 9B is a flowchart of a method of manufacturing a system according to an embodiment of the present invention.
  • 10 is a flowchart of a method for opening a fluid-filled foil pouch according to an embodiment of the present invention.
  • 1 1 is an illustration of a foil bag for storing a fluid with an additional element according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 shows a representation of a system for providing a fluid with a foil bag with additional element according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a representation of a system for providing a fluid with a foil bag with additional element of foil according to one
  • FIG. 14 is an illustration of a system for providing a fluid with a fixed pressure plate according to an embodiment of the present invention.
  • the apparatus 100 includes a chamber 102 and opening means 104.
  • the chamber 102 is formed as a recess or as an insert mold in a base body 106.
  • the chamber 102 is adapted to receive a foil bag for storing the fluid.
  • the chamber 102 has a smaller depth than width.
  • an interface 108 for providing the fluid for the evaluation unit is arranged in a bottom of the chamber 102.
  • the interface 108 is designed as an outlet channel.
  • the chamber 102 is covered by a cover 1 10.
  • the lid 1 10 forms the means for opening 104 of a predetermined breaking point of the film bag.
  • the cover 1 10 of an air duct 1 12 is broken.
  • a fluid-tight membrane 1 14, for example, TPE is arranged between the lid 1 10 and the base body 106.
  • the membrane 14 is deformable and, upon actuation of the means 104 for opening, can be deformed into the chamber 102 by means of compressed air flowing in through the air duct 12 in order to provide the fluid at the interface 108.
  • FIG. 2 is an illustration of a foil bag 200 for storing a fluid according to an embodiment of the present invention.
  • Foil bag 200 or the tubular bag 200 is in particular to
  • the film bag 200 has a film 202, a seam 204 and a predetermined breaking point 206.
  • the foil bag 200 is shown filled with the fluid.
  • the film 202 is impermeable to the fluid and constituents of the fluid.
  • the seam 204 connects a first portion 208 of the film 202 to a second portion 210 of the film 202.
  • the seam 204 is made fluid-tight and forms the film 202 into a fluid-tight bag 212
  • the bag 212 is adapted to enter a chamber of a device for providing a fluid for biochemical
  • the predetermined breaking point 206 is designed to be irreversibly destructible.
  • the predetermined breaking point 206 is formed of the film 202 and is fluid-tight when a fluid pressure of the fluid in the film bag 200 is smaller than a threshold value.
  • the predetermined breaking point 206 is destroyed when the fluid pressure is greater than the limit value.
  • Predetermined breaking point 206 can be designed as a peel seam.
  • the diffusion-proof packaging film 202 has a 3-layer structure. Inside is a predominantly made of polyethylene
  • Adhesive polymer layer which is welded to itself in a thermal process.
  • the adhesive seam 204 is the only remaining diffusion path, but reaches a very high due to its small thickness of only a few micrometers and its width of typically more than 2 mm
  • Metal preferably aluminum
  • the outer polymer layer ensures mechanical stability. Films with this construction allow blister 200 or microfinance bag 200 of high tightness. Due to the temperature of the sealing process, the bonding force can be adjusted and adapted to the boundary conditions of the opening mechanism.
  • the geometry of the sealing seams 204, 206, z. B can be used by V-shaped design with freely selectable angle for adjusting the opening behavior. Due to the seam shape, seam width and different
  • Sealing temperatures may be a preferred side 206 for the opening of
  • Microshrinkable bags 200 can be achieved.
  • FIG 3 shows an illustration of a system 300 for providing a fluid for a biochemical evaluation unit according to an embodiment of the present invention.
  • the system 300 includes a device 100 for
  • Foil bag 200 is disposed in the chamber 102 of the device 100.
  • the chamber 102 is closed by the cover 1 10 fluid-tight.
  • Predetermined breaking point 206 of the film bag 200 is arranged in the region of the interface 108.
  • the predetermined breaking point 206 can be embodied as part of the seam 204.
  • the means 104 for opening in the lid 1 10 is integrated.
  • the system 300 is shown in an unused condition, that is, the membrane 14 is undeformed, and the film bag 200 is sealed fluid-tight and filled with the fluid.
  • the foil bag 200 is centered in the Chamber 102 is arranged. Around the film bag 200, there is a gap between the base body 106 and the film bag 200.
  • the blister 200 or bag 200 are placed in a preformed compartment 102 of the LoC system, which on at least one side by a stretchable
  • Slide 1 14, z. B. is limited from thermoplastic elastomer.
  • a pressure load on the blister 200 or bag 200 is exerted, which leads to the bursting of the predetermined breaking point 206.
  • the emptying can also be achieved via a mechanical punch which presses on the elastic film 14. This is especially useful for very small volumes, where pneumatically not the required
  • FIG. 3 shows a fully integrated, long-term stable
  • LoC systems are more user-friendly than standard manual biochemical assays that have been used in diagnostics. LoC systems require fewer manual steps by the user. LoC systems are based on customized and optimized diagnostic
  • Standardized biochemical assays for diagnostics generally consist of several coordinated steps, which can be represented in a kind of flowchart. This is simplified from the sampling, the lysis of the sample, the purification, the
  • the approach presented here provides a long-term stable solution for the pre-storage of all required reagents and auxiliaries, which can be integrated into the fully automatic process of the evaluation unit, d. H. No more manual refilling or refilling steps required. However, the life of the product is determined only by the lifetime of the ingredients but not by their diffusion into adjacent chambers or the environment. The release of reagents for the diagnostic process is due to existing Aktorikan Griffinung, z. B. compressed air possible.
  • the provisioning system 300 may be used, for example, in medical diagnostic devices and disposable lab-on-chips for infection diagnostics.
  • FIG. 4 shows an illustration of a system 300 for providing a fluid to a biochemical evaluation unit during actuation according to an embodiment of the present invention.
  • the system 300 corresponds to the system in FIG. 3.
  • the diaphragm 1 14 is deformed by introducing compressed air 400 through the air duct 1 12 into the chamber 102.
  • the membrane 1 14 presses on the foil bag 200 and thus increases one Internal pressure in the film bag 200 until the film bag 200 bursts at the predetermined breaking point 206 and the fluid exits the interface 108.
  • the membrane 1 14 remains fluid-tight during deformation.
  • the deformation of the membrane 1 14 is irreversibly plastic, since the system 300 is designed for single use and is then disposed of for use.
  • FIG. 5 shows an illustration of a system 300 for providing a fluid having a well 500 according to an embodiment of the present invention.
  • the system 300 essentially corresponds to the system in FIG. 3.
  • the system 300 has a step 502 in the bottom of FIG.
  • the foil bag 200 is arranged on the step 502 such that the predetermined breaking point 206 is arranged above the depression 500. Furthermore, the foil bag 200 is arranged off-center in the chamber 102.
  • the seal seam 204 on one side of the film bag 200 is folded upwards and lies on the film bag 200 in order to reinforce the seam 204 at this point.
  • an insert 504 has been introduced into the chamber 102, which bends over the seam 204 and reduces the chamber 102.
  • the membrane 1 14 pushes the foil bag 200 first in the region of the step 502 flat.
  • the film bag 200 remains free-hanging, so that the predetermined breaking point 206 is not pressed by the membrane 1 14 against the bottom of the chamber 102.
  • the insert mold 106 may be formed step-shaped, whereby the opening behavior improves.
  • the side which is not intended to open can be additionally protected from accidental opening by folding over the sealing seam 204.
  • FIG. 6 shows an illustration of a system 300 for providing a fluid with a pressure plate 600 according to an embodiment of the present invention.
  • the system 300 essentially corresponds to the system in FIG.
  • the system 300 includes a pressure plate 600 in the chamber 102.
  • the pressure plate 600 is movable within the chamber 102
  • the pressure plate 600 can be moved up and down.
  • Pressure plate 600 is disposed between the membrane 1 14 and on the foil bag 200.
  • Membrane 1 14 over a large area on the pressure plate 600.
  • the pressure plate 600 acts then as a rigid piston and concentrates the compressive force on the film bag 200.
  • the film bag 200 is between the pressure plate 600 and the
  • the pressure plate 600 moves in a straight line from the cover 1 10 to the bottom of the chamber 102 and allows complete emptying of the film bag 200 through the interface 108.
  • the insert plate 600, the pressure of the elastic membrane 1 14 can be reduced to the sealed seam 204, whereby the opening behavior improves.
  • FIG. 7 shows a representation of a system 300 for providing a fluid with a rearrangement chamber 700 according to an embodiment of the present invention.
  • the system 300 essentially corresponds to the system in FIG. 3, but is shown rotated by 90 °.
  • the system 300 includes a device 100 for providing and a foil bag 200 for storing.
  • the foil bag 200 is designed asymmetrically in this embodiment.
  • the foil bag 200 is designed as an aluminum-polymer composite foil blister 200.
  • the first portion 208 of the film 202 is larger than the second portion 210.
  • the film bag 200 has the shape of a liquid drop on a horizontal plane at partial
  • the foil bag 200 is fixed to the bottom of the chamber 102.
  • the device 100 largely corresponds to the device in Fig. 1.
  • a channel 702 connects the chamber 102 with the
  • Rearrangement chamber 700 The chamber 102 is separated from the rearrangement chamber 700 by a wall.
  • the rearrangement chamber 700 is disposed below the chamber 102.
  • the predetermined breaking point 106 is arranged in the region of an input to the channel 702.
  • the rearrangement chamber 700 has a controllable valve 704, which is designed as the interface to the biochemical evaluation unit.
  • valve 704 is formed using the same membrane 1 14 of, for example, TPE as the means 104 for opening.
  • the valve 704 has its own
  • Control channel 706, through which, for example, a negative pressure, the membrane 1 14th to selectively release the valve 704 (the interface) to a channel into the system in response to a PC or fluidics.
  • Foil bag 200 contained reagents can be controlled by pneumatic
  • FIG. 8A shows an illustration of a foil bag 200 for storing a fluid with another seam 800 according to an embodiment of the present invention.
  • the film bag 200 corresponds to the film bag in Fig. 2.
  • the further seam 800 as
  • the further seam 800 is arranged parallel to a seam 204.
  • the further seam 800 can be arranged next to a bottom seam 204 or a top seam 204 of the film bag 200.
  • the additional seam 800 can be arranged opposite the predetermined breaking point if the predetermined breaking point is designed as the region of the seam 204, since the film bag 200 is particularly stable in the region of the further seam 800.
  • Tubular bag 200 to increase the "bumpiness” also improves the
  • the generation of a predetermined breaking point 206 can also be effected by partial removal of the outer polymer layer by means of laser.
  • Fig. 8B shows a plan view of the structure constructed in accordance with Fig. 8A
  • Film bag for storing a fluid with the other seam.
  • FIG. 9A shows a flowchart of a method 900 for producing a fluid-filled film bag according to an embodiment of the present invention.
  • the method 900 includes a step 902 of providing, a step 904 of filling, and a step 906 of closing.
  • step 902 of providing a step 902 of providing
  • step 904 of filling a step 904 of filling
  • step 906 of closing a step 906 of closing.
  • step 902 of the provision of a foil bag for storing a fluid as shown for example in Fig. 2 is provided.
  • the bag has a filling opening.
  • step 904 of filling the bag is filled with the fluid through the filling opening.
  • step 906 of the closing the filling opening of the film bag is closed with a seam to the
  • Seal foil bag. 9B shows a flow chart of a method 950 for fabricating a system 300 according to an embodiment of the present invention.
  • the method 950 includes a step 952 of providing a
  • blister packs as shown in Figures 2 and 8, which are made of diffusion-tight composite film. This will be a lossless, almost
  • this 900 packaging process also offers the opportunity to meet the high sterility requirements and package the reagents under an inert inert gas atmosphere.
  • the blisters or bags have a predetermined breaking point, the z. B. in the form of a peel seam.
  • the opening behavior (opening pressure) of the peel seam can be over a temperature in the production of the seam, a geometry of the sealed seam, a
  • Adhesive coating of the film a degree of filling of the film bag to be adapted to the requirements.
  • FIG. 10 shows a flowchart of a method 1000 for opening a fluid-filled film bag according to an embodiment of the present invention.
  • the method 1000 includes a step 1002 of applying.
  • step 1002 of the application a force is applied to a portion of the
  • Foil bag applied to increase an internal pressure of the film bag against an ambient pressure until a predetermined breaking point of the film bag due to the internal pressure tears to open the foil bag.
  • the opening of the blister or bag can by an external force, the z. B. pneumatically via an elastic membrane or via mechanical Stamp actuators take place. As a result, the stored liquid is transferred to a supply chamber of the lab-on-chip system.
  • Fig. 1 1 shows a representation of a film bag 200 for storing a fluid with an additional element 1 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the film bag 200 corresponds to the film bag in Fig. 2 or Fig. 8.
  • the film bag 200 opposite to
  • Foil extension 1 102 which is connected to the additional element 1 100.
  • the additional element 1 100 has a clamping area in this embodiment
  • the additional element 1 100 has a plate-like pressure surface 1 106 and an angled extension 1 108 on 108. On the extension 1 108, a latching lug 1 1 10 is arranged.
  • the extension 1 108 encloses the foil bag 200 partially.
  • the predetermined breaking point 206 is engaged in the latching lug 1 1 10, so that the bag 212 is held adjacent to the pressure region 1 1 14 and thus easy to handle.
  • the pressure surface 1 106 is adapted to the pressure when operating the means for opening on the pressure range 1 1 14 of the
  • Concentrate foil bag 200 (stick pack) so that the predetermined breaking point 206 bursts securely.
  • the extension 1 108 is designed to protect the predetermined breaking point 206, so that upon actuation of the device for opening the predetermined breaking point
  • the printing surface 1 106 further has handling surfaces 1 1 16 for an automatic gripper, so that the
  • Foil bag can be moved and processed fully automatically during production and also be inserted fully automatically in the device for providing.
  • the bag 212 has a
  • Interlayer 1 1 18 which separates the bag 212 into a first chamber 1 120 for storing a first fluid and a second chamber 1 122 for storing a second fluid.
  • the intermediate layer 1 1 18 is here arranged centrally in the bag 212, so that the first chamber 1 120 and the second chamber 1 122 are the same size.
  • Fig. 1 1 shows the structural design of a
  • the additional element 1 100 is made of plastic, with metal or other materials are also possible, and is formed with film hinges. By the film hinges, the bag 212 can be clamped to the seam 204 and thus be held securely, wherein bonding or welding are also possible as a connection alternative.
  • the additional element 1 100 is formed accordingly so that upon pressing the elastic membrane, the pressure is applied to the center of the bag 212 and the bag 212 squeezed defined defines.
  • the additional element 1 100 is formed on the underside so that it is flat except in the region of the predetermined breaking point 206 (peel seam) to almost completely empty the pliable bag 212.
  • the additional element 1 100 is either attached to the bag 212, as shown in Fig. 1 1 or can be attached to the membrane, as shown in Fig. 14.
  • the region of the predetermined breaking point 206 is not pressurized, so that it can burst due to the pressure on the bag 212 and the liquid is deflated in a defined manner.
  • the peel seam 206 has a clip 11 1 10 at the peel seam 206 for securely opening the seam 206.
  • the bag 212 is fastened to the additional element 1 100 via a clamping mechanism 1 104.
  • the additional element 1 100 is formed so that the pliable bag 212 is completely absorbed and the external dimensions are determined primarily by the element 1 100.
  • the additional element 1 100 has a
  • Stop skirt 1 10 so that the bag 212 is always the same fixed to the additional element 1 100.
  • the additional element 1 100 has handling surfaces 1 1 16 for automatic assembly with grippers.
  • FIG. 12 shows a representation of a system 300 for providing a fluid with a foil bag 200 with additional element 1 100 according to one
  • the system 300 corresponds to the
  • the foil bag 200 corresponds to the foil bag in Fig. 1 1.
  • the foil bag 200 is disposed in the chamber 102.
  • the pressure surface 1 106 is disposed facing the membrane 1 14.
  • Predetermined breaking point 206 are arranged above the interface 108. If the
  • Membrane 1 14 is pressed into the chamber 102, presses the membrane 1 14 evenly on the pressure surface 1 106.
  • the pressure surface 1 106 concentrates the
  • the extension 1 108 supports the additional element 1 100 on one side of the bottom of the chamber 102 from. As a result, the additional element 1 100 tilts on the side of the bending point 1 1 12 until it also rests on the ground. Then, the bag 212 is pressed flat by the pressure surface 1 106 from the side of the bending point 1 1 12 ago and thus squeezed out in the direction of the interface 108. The extension 1 108 ensures that the predetermined breaking point 206 can not be squeezed off the membrane 14 and the interface 108 can not be closed during the entire process.
  • TAS Platforms
  • Lab-on-chip platforms can be constructed as so-called cartridges, which as a disposable article the
  • the approach presented here describes storage of the liquids in blisters 200 or bags 212 within the cartridge.
  • the bags 212 may be opened by an external force.
  • the opening pressure is introduced via an elastic membrane 1 14.
  • the membrane 1 14 is either pneumatically deflected or moved by a plunger.
  • a separate diagnostic unit (DxU) generates either the compressed air for
  • pneumatic actuation or includes the movable plunger, which press on the membrane 1 14.
  • the location of the introduction of force into the flexible bag 212 can be undefined and lead to a large scatter at the opening pressure.
  • bags 212 / stick-packs 200 may have unfavorable geometric dimensions, so that the
  • External dimensions of the cartridge when installing the bag 212 can zoom.
  • Bag 212 during transport of the cartridge can also be avoided.
  • the handling in the automatic production of the flexible bag 200 can also be improved by the additional element 1 100.
  • the rigid element 1 100 By the rigid element 1 100, the outer dimensions of the flexible bag 200 can be advantageously adapted, whereby a space-saving installation within the
  • a rigid additional element 1 100 is attached to the blister / bag 212.
  • the force is applied to the stick pack 212 at a defined point 1 1 16. This reduces the opening force and prevents the predetermined breaking point 206 is pressed.
  • the opening force provided by the external operating unit can be reduced.
  • the pouches 212 when actuated by the actuator unit, open stably and inadvertent opening during transport and storage is avoided.
  • the quality of the LoC system 300 is increased.
  • Additional element 1 100 compresses the entire bag 212, thereby draining the contents of the entire bag 212. Residues of the reagents in the bag 212 are thus avoided. Especially expensive reagents can be used more efficiently by the additional element, which results in a cost advantage.
  • the additional element 1 100 the shape of the stick pack 200 can be adjusted and the additional element 1 100 and the stick pack 200 are installed smaller and more flexible inside the cartridge. The cartridge dimensions are reduced, which results in further cost advantages.
  • the additional element 1 100 is an automatic assembly of
  • FIG. 13 shows a representation of a system 300 for providing a fluid with a foil bag 200 with additional element made of foil 1300 according to one
  • the system 300 corresponds to the system in FIG. 3.
  • the film bag 200 has a film extension 1 102, as in FIG. In contrast to FIG. 1 1, the film extension 1 102 is formed here directly as the additional element 1300. For this purpose, the film extension 1 102 is executed stiffened.
  • the additional element of foil 1300 extends in a first
  • the additional element of foil 1300 in the region of the predetermined breaking point 206 on another bending point 1302 and extends again over the entire length of the bag 212 back to the bending point 1 1 12.
  • Additional element 1300 is shown on the stick pack 200 itself .
  • the fixed sealing side (compared to the peel seam 206) is formed so long that they by even or multiple folding itself as peelnahtentlastendes
  • Additional element 1300 acts.
  • the layers can be glued with multiple kinking. For a simpler
  • the tab can also be fixed by gluing the stick pack 200.
  • FIG. 14 shows an illustration of a system 300 for providing fluid with a fixed pressure plate 600 according to an embodiment of the present invention.
  • the system 300 corresponds to the system in FIG. 6.
  • the pressure plate 600 assumes the function of the additional element and is fixed to the elastic membrane 14.
  • the illustration in Fig. 6 is the
  • Pressure plate 600 at a splice 1400 connected to the membrane 1 14. Thereby, the pressure plate 600 is held in a predetermined position and the fluid is pressed out of the foil bag 200 under controlled conditions upon actuation of the device.
  • an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Folienbeutel (200) zum Bevorraten eines Fluids, insbesondere einer Reagenz oder eines Hilfsstoffs für ein biochemisches Analyseverfahren, wobei der Folienbeutel (200) eine Folie (202), eine Naht (204) und eine irreversibel zerstörbare Sollbruchstelle (206), aufweist. Die Folie (202) ist undurchlässig für das Fluid und Bestandteile des Fluids. Die Naht (204) ist zwischen einem ersten Teilbereich (208) der Folie (202) und einem zweiten Teilbereich (210) der Folie (202) fluiddicht ausgeführt und formt die Folie (202) zu einem fluiddichten Beutel (212) zum Aufnehmen des Fluids aus. Der Beutel (212) ist dazu ausgebildet, in einer Kammer (102) einer Vorrichtung (100) zum Bereitstellen eines Fluids für eine biochemische Auswerteeinheit angeordnet zu werden. Die Sollbruchstelle (206) ist aus der Folie (202) ausgebildet und fluiddicht, wenn ein Fluiddruck in dem Folienbeutel (200) kleiner als ein Grenzwert ist. Die Sollbruchstelle (206) wird zerstört, wenn der Fluiddruck größer als der Grenzwert ist.

Description

Beschreibung Titel
Folienbeutel zum Bevorraten eines Fluids und Vorrichtung zum Bereitstellen eines Fluids
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Folienbeutel zum Bevorraten eines Fluids, auf eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Fluids für eine biochemische Auswerteeinheit, ein System zum Bereitstellen eines Fluids sowie auf ein Verfahren zum Öffnen eines fluidgefüllten Folienbeutels, auf ein
Verfahren zum Herstellen eines fluidgefüllten Folienbeutels sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Systems zum Bereitstellen eines Fluids.
Um einfach zu handhabende und kostengünstig verfügbare Analysesysteme im Bereich der Medizintechnik oder der Umweltanalytik herzustellen, werden oftmals bereits kompakte Einheiten vorgesehen, in denen die für eine bestimmte
Analysereaktion benötigten Reagenzien bereits in dieser Einheit vorgehalten werden.
Die DE 10 2009 045 685 A1 beschreibt beispielsweise einen mikrofluidischen Chip, der eine dehnbare Membran aufweist, welche unter Volumenverdrängung in ein Flüssigkeitsreservoir hinein dehnbar ist, um eine Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsreservoir durch einen Flüssigkeitskanalzugang in einen
Flüssigkeitskanal des mikrofluidischen Chips zu bewegen.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Folienbeutel zum Bevorraten eines Fluids, eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Fluids für eine biochemische Auswerteeinheit, ein System zum Bereitstellen eines Fluids, ein Verfahren zum Öffnen eines fluidgefüllten Folienbeutels und ein Verfahren zum Herstellen eines fluidgefüllten Folienbeutels sowie schließlich ein Verfahren zum Herstellen eines Systems zum Bereitstellen eines Fluids gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Kunststoffe können je nach Art permeabel für bestimmte Substanzen sein, während sie undurchlässig für andere Substanzen sind. Wenn verschiedene Substanzen in einer Einheit aus Kunststoff mit mehreren unmittelbar
benachbarten Kammern gelagert werden, können leicht flüchtige Substanzen durch den Kunststoff diffundieren und sich verflüchtigen oder andere, in benachbarten Kammern gelagerte Substanzen verunreinigen.
Um die Verunreinigung durch eindiffundierende Substanzen bei Reagenzien und Hilfsstoffen innerhalb einer Einheit eines biochemischen Analyseverfahrens auszuschließen, können die Reagenzien und Hilfsstoffe vorportioniert in diffusionsdichten Behältnissen gelagert werden und diese Behältnisse können erst unmittelbar vor dem Gebrauch automatisiert (oder gegebenenfalls manuell) geöffnet werden und die Reagenzien und Hilfsstoffe in einen Analysebereich umgelagert werden. Im Analysebereich verbleiben die Reagenzien und
Hilfsstoffe für die Dauer des Analyseverfahrens. Anschließend kann die ganze Einheit entsorgt werden. Insbesondere können leicht flüchtige Reagenzien (wie beispielsweise Alkohol) und Hilfsstoffe in diffusionsdichten Behältnissen gelagert werden. Ein solches diffusionsdichtes Behältnis kann beispielsweise ein diffusionsdichter Folienbeutel mit einer Sollbruchstelle sein, der ansprechend auf einen Umlagerungsbefehl oder eine mechanische Einwirkung geöffnet wird, sodass die Reagenz und/oder der Hilfsstoff in den Analysebereich fließen kann. Der Folienbeutel kann innerhalb der Einheit gelagert werden. Der Folienbeutel kann auch als zusammenhängendes Set verschiedener Reagenzien und/oder Hilfsstoffe separat von der Einheit gelagert werden und unmittelbar vor dem Ausführen eines (Analyse-) Verfahrens in die Einheit eingelegt werden.
Ein Folienbeutel zum Bevorraten eines Fluids, insbesondere einer Reagenz oder eines Hilfsstoffs für ein biochemisches Analyseverfahren, weist die folgenden Merkmale auf: eine Folie, die undurchlässig für das Fluid und Bestandteile des Fluids ist; eine Naht zwischen einem ersten Teilbereich der Folie und einem zweiten Teilbereich der Folie, wobei die Naht fluiddicht ausgeführt ist und die Folie zu einem fluiddichten Beutel zum Aufnehmen des Fluids ausformt, wobei der Beutel dazu ausgebildet ist, in einer Kammer einer Vorrichtung zum Bereitstellen eines Fluids für eine biochemische Auswerteeinheit angeordnet zu werden; und eine definierte irreversibel zerstörbare Sollbruchstelle, die aus der Folie ausgebildet ist und fluiddicht ist, wenn ein Fluiddruck in dem Folienbeutel kleiner als ein Grenzwert ist, und die zerstört wird, wenn der Fluiddruck größer als der Grenzwert ist.
Eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Fluids für eine biochemische
Auswerteeinheit weist die folgenden Merkmale auf: eine Kammer zum Aufnehmen eines Folienbeutels zum Bevorraten eines Fluids, wobei die Kammer eine Schnittstelle zum Bereitstellen des Fluids für die
Auswerteeinheit aufweist; und eine Einrichtung zum Öffnen einer Sollbruchstelle des Folienbeutels, um das Fluid an der Schnittstelle bereitzustellen.
Ein System zum Bereitstellen eines Fluids für eine biochemische Auswerteeinheit weist die folgenden Merkmale auf: zumindest eine Vorrichtung zum Bereitstellen gemäß dem hier vorgestellten Ansatz; und zumindest einen Folienbeutel zum Bevorraten gemäß dem hier vorgestellten
Ansatz pro Vorrichtung, wobei der Folienbeutel in der Kammer der Vorrichtung angeordnet ist, und die Kammer verschlossen ist.
Unter einem Fluid kann insbesondere eine Flüssigkeit wie beispielsweise Alkohol in einer Form (d. h. beispielsweise einer Konzentration von mehr als 80%) verstanden werden. Das Fluid kann inkompressibel sein. Eine Folie kann eine geringe Dicke von beispielsweise 10 bis 100 μηι aufweisen. Ein biochemisches Analyseverfahren kann beispielsweise in einem Assay ablaufen oder ein Reaktionsablauf zum Nachweis einer Substanz in einer Probe sein. Das biochemische Analyseverfahren kann insbesondere in der Infektionsdiagnostik verwendet werden. Eine Naht kann eine Verbindungsstelle sein. Insbesondere kann die Naht eine Schweißnaht oder eine Klebenaht sein. Im Bereich der Naht können zwei Stücke oder Teilbereiche der Folie miteinander verbunden sein. Beispielsweise kann bei der Herstellung der Naht ein Material der Folien im Bereich der Naht plastifiziert werden und das Material unter Druck verbunden werden. Beispielsweise kann die Folie gefaltet werden, und mit einer
umlaufenden Naht zu einem Beutel geformt und/oder geschlossen werden. Ebenso können zwei nicht-zusammenhängende Folien mit einer ringförmig umlaufenden, geschlossenen Naht zu dem Beutel geformt werden. Auch kann die Folie schlauchförmig bereitgestellt werden, um mit einer Naht an einem ersten Ende und einer weiteren Naht an einem dem ersten Ende
gegenüberliegenden zweiten Ende den Beutel auszubilden. Ein Beutel kann vollständig geschlossen sein, wenn er mit dem Fluid gefüllt ist. Der Beutel kann eine Einfüllöffnung aufweisen. Beispielsweise kann die Naht eine Unterbrechung aufweisen, die erst geschlossen wird, wenn der Beutel mit dem Fluid gefüllt worden ist. Die Naht kann in verschiedenen Herstellungsschritten realisiert oder ausgeführt werden. Der Beutel kann auch als eine geschlossene Tasche verstanden werden. Beispielsweise kann zuerst eine erste Naht hergestellt werden, um die Tasche herzustellen, anschließend kann die Tasche mit dem Fluid gefüllt werden und anschließend kann eine zweite Naht die Tasche fluiddicht verschließen, um den Beutel herzustellen. Die Naht kann konturiert ausgeführt sein. Beispielsweise kann über eine Kontur der Naht eine spätere Außenkontur des Folienbeutels definiert werden. Die Folie kann über die Naht überstehen und außerhalb der Naht beschnitten sein oder die Folie kann im Bereich der Naht beschnitten sein. Die Folie kann auch unbeschnitten sein, beispielsweise um benachbart zu dem Beutel zumindest einen weiteren Beutel auszubilden, der in zumindest einer benachbarten Kammer der Vorrichtung angeordnet werden kann. Die Naht kann verschiedene Nahtbereiche aufweisen. Beispielsweise können mehrere parallele Dichtlinien analog zu Schweißraupen nebeneinander angeordnet sein. Dabei können eine oder mehrere Dichtlinien für die Fluiddichtheit des gefüllten Fluidbeutels sorgen. Eine der Dichtlinien kann eine Schnittkante durch die beiden miteinander verbundenen Folien ausbilden. Eine Kammer kann eine Vertiefung in einem Grundkörper sein, die durch einen Deckel fluiddicht verschließbar ist. Der Folienbeutel kann in gefülltem Zustand eine Form aufweisen, die einer Form der Kammer entspricht oder kleiner als die Kammer ist, um in die Kammer eingelegt zu werden. Eine definierte
Sollbruchstelle kann ein vordefinierter Bereich der Folie sein, der geringere Kräfte aufnehmen kann, als der Rest des Folienbeutels. Dadurch kann die Sollbruchstelle bereits zerstört werden, während der Rest des Beutels noch strukturell intakt ist. Die Kräfte in der Folie können beispielsweise Zugkräfte aufgrund eines Fluiddrucks im Folienbeutel sein. Beispielsweise kann die Folie an der Sollbruchstelle eine Kerbe aufweisen. Ebenso kann die Folie an der Sollbruchstelle dünner sein, als im Rest des Beutels. Eine Einrichtung zum Öffnen der Sollbruchstelle kann beispielsweise ein beweglicher Stempel sein, der zum Öffnen des Fluidbeutels in die Kammer eingedrückt wird. Die Einrichtung zum Öffnen kann auch eine scharfe Kante zum Öffnen der Sollbruchstelle aufweisen, wobei die scharfe Kante ansprechend auf das Betätigen in die Sollbruchstelle eingepresst werden kann.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Folienbeutel mit einem Fluid, insbesondere mit Alkohol gefüllt sein. Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Fluid eine Alkohol-Konzentration von mehr als 60 Prozent, insbesondere eine Alkohol- Konzentration von mehr als 80% aufweisen. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer besonders sicheren und leckarmen Vorlagerung des Fluids bis zu einem Freigeben des Fluids, insbesondere des Alkohols, zu einem Zeitpunkt, in dem das Fluid beispielsweise für eine spezifische Funktion benötigt wird.
Die Folie kann einen mehrschichtigen Aufbau aufweisen. Die Folie kann insbesondere einen zumindest dreischichtigen Aufbau aufweisen, wobei eine mittlere Schicht als eine Metallfolie ausgebildet ist oder eine Metallfolie umfasst. Ein mehrschichtiger Aufbau kann zumindest zwei Lagen aus unterschiedlichem Material aufweisen, die miteinander fest verbunden sind. Insbesondere können die einzelnen Schichten miteinander verschmolzen, verklebt oder laminiert sein. Die Materialien der einzelnen Schichten können jeweils undurchlässig für bestimmte Komponenten sein. Wenn eines der Materialien durchlässig für eine oder mehrere Substanzen ist, können die anderen Schichten undurchlässig für die eine Substanz oder die mehreren Substanzen sein. Ein dreischichtiger Aufbau kann aus einer ersten Schicht aus einem ersten Material, einer zweiten Schicht aus einem zweiten Material und einer dritten Schicht aus einem dritten Material bestehen. Das erste Material kann das gleiche Material, wie das dritte
Material sein. In der Naht kann beispielsweise eine außen liegende Schicht des ersten Teilbereichs der Folie mit einer außen liegenden Schicht des zweiten Teilbereichs verbunden sein. Die außen liegenden Schichten können in der Naht auf eine vorbestimmte Materialstärke zusammengequetscht sein.
Die Sollbruchstelle kann als Abschnitt der Naht ausgebildet sein. In der
Sollbruchstelle kann die Naht eine geringere Belastbarkeit aufweisen, als außerhalb der Sollbruchstelle. Die Naht kann im Bereich der Sollbruchstelle beispielsweise eine geringere Breite aufweisen, als außerhalb der
Sollbruchstelle. Beispielsweise kann die Naht dort weniger Dichtlinien aufweisen, als außerhalb der Sollbruchstelle. Durch Integration der Sollbruchstelle in die Naht kann die Herstellung des Folienbeutels vereinfacht werden.
Die Naht kann im Bereich der Sollbruchstelle zumindest eine V-förmige
Ausprägung aufweisen. Eine V-förmige Ausprägung kann eine Kerbwirkung hervorrufen, ausgehend von der ein Bruch der Sollbruchstelle erfolgen kann. Dadurch kann eine Position bestimmt werden, an der das Fluid aus dem Beutel gepresst werden soll.
Die Naht kann in Richtung einer Mitte des Beutels umgelegt und/oder umgeknickt sein. Zumindest in einem Teilbereich der Naht kann die Naht umgelegt ausgeführt sein. Durch ein Umlegen der Naht kann die Belastbarkeit der Naht erhöht werden. Beispielsweise kann die Naht oder der umgeknickte Teil der Naht auf dem Beutel fixiert werden. Durch das Umlegen kann sichergestellt werden, dass an der umgelegten Stelle das Fluid nicht aus dem Beutel gepresst werden kann.
Zumindest in einem Teilbereich der Naht kann neben der Naht, in Richtung der Mitte des Beutels, eine weitere Naht angeordnet sein, um ein von dem Beutel umschlossenes Volumen zu verringern. Wenn der Beutel mit dem Fluid gefüllt ist und durch die Naht fluiddicht verschlossen ist, kann in einem Teilbereich der Naht nachgefasst werden, um die weitere Naht weiter innen als die Naht (d. h. in Richtung der Mitte des Fluidbeutels) anzubringen. Dabei kann der Beutel praller werden, als ohne die weitere Naht, da das Fluid nur mit großem Aufwand unter Druck abgefüllt werden kann, beispielsweise unter Unterdruck. Wenn der Beutel praller ist, kann das Fluid bereits unter Überdruck stehen. Dadurch ist nur ein geringerer zusätzlicher Druck nötig, um den Fluidbeutel an der Sollbruchstelle zum Platzen zu bringen.
Der Folienbeutel kann ein Zusatzelement aufweisen, das an einem, als
Biegestelle ausgebildeten Folienfortsatz der Folie befestigt ist, wobei der
Folienfortsatz auf einer, von der Mitte des Beutels abgewandten Seite der Naht angeordnet ist, wobei das Zusatzelement dazu ausgebildet ist, auf den Beutel gebogen oder gedrückt zu werden, um einen Druck auf den Beutel zu
konzentrieren und/oder zu erhöhen. Ein Folienfortsatz kann Folie sein, die bei der Herstellung des Folienbeutels über die Naht überstehend ausgeformt wird.
Das Zusatzelement kann ein starreres oder steifereres Element als der Beutel sein, welches dazu ausgebildet ist, in auf den Beutel gebogenen Zustand auf einer vom Beutel abgewandten, größeren Oberfläche Kraft aufzunehmen und auf einer dem Beutel zugewandten, kleineren Kontaktfläche an den Beutel abzugeben. Dabei kann der Innendruck im Beutel vergrößert werden, um den
Beutel sicher an der Sollbruchstelle platzen zu lassen. Das Zusatzelement kann ein Strukturbauteil sein, um den Folienbeutel zu versteifen. Das Zusatzelement kann an dem Folienfortsatz angeklemmt, angeklebt oder angeschweißt sein. Das Zusatzelement kann auch aus versteifter Folie bestehen.
Das Zusatzelement kann einen Fortsatz aufweisen, der an einer der Biegestelle gegenüberliegenden Seite aus einer Haupterstreckungsebene des
Zusatzelements vorsteht und dazu ausgebildet ist, die Sollbruchstelle zumindest teilweise zu umschließen, wenn das Zusatzelement auf den Beutel gebogen ist. Ein Fortsatz kann ein Strukturelement sein, das dazu ausgebildet ist, als
Tiefenanschlag zu wirken, wenn das Zusatzelement auf den Beutel gepresst wird. Der Fortsatz kann den Druck zeitverzögert auf die Sollbruchstelle wirken lassen. Dadurch kann eine, dem Fortsatz gegenüberliegende Seite des
Zusatzelements stärker auf den Beutel gepresst werden, um das Fluid in dem Beutel zu der Sollbruchstelle zu drücken oder quetschen. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die Sollbruchstelle geöffnet bleibt und das Fluid austreten kann. Wenn auf das Zusatzelement eine vorbestimmte Mindestkraft wirkt, kann der Fortsatz nachgeben oder versagen, damit der Beutel vollständig entleert werden kann. Die Einrichtung zum Öffnen kann eine fluiddichte Membran aufweisen, die zumindest teilweise innerhalb der Kammer angeordnet ist, und durch eine Betätigungskraft verformbar ist und dazu ausgebildet ist, um
Volumenverkleinerung der Kammer zu bewirken und das Fluid an der
Sollbruchstelle aus dem Folienbeutel zu der Schnittstelle zu pressen. Eine Membran kann beispielsweise aus einem Kunststoff bestehen. Eine
Betätigungskraft kann beispielsweise durch einen Luftdruck-Impuls bereitgestellt werden. Die Membran kann durch die Betätigungskraft in die Kammer hineingedrückt werden. Dabei kann die Membran einseitig auf den Folienbeutel gedrückt werden, um den Folienbeutel zum Platzen zu bringen.
Die Kammer kann auf einer von der Einrichtung zum Öffnen abgewandten oder gegenüberliegenden Seite eine Vertiefung als Ablaufbereich für das Fluid und/oder zur Verbesserung des Öffnungsverhaltens der Sollbruchstelle aufweisen. Die Schnittstelle kann in der Vertiefung angeordnet sein. Die
Vertiefung kann auf der, der Einrichtung zum Öffnen gegenüberliegenden Seite angeordnet sein. Die Vertiefung kann durch eine Stufe im Boden der Kammer ausgebildet sein. Die Sollbruchstelle kann im Bereich der Vertiefung angeordnet sein. Durch die Vertiefung kann der Folienbeutel im Bereich der Vertiefung freiliegen, sodass sich beim Betätigen der Einrichtung zum Öffnen ein
Druckgefälle zwischen einem der Sollbruchstelle gegenüberliegenden Teil des
Folienbeutels und einem im Bereich der Sollbruchstelle liegenden Teil des Folienbeutels einstellt, das die Sollbruchstelle zum Platzen bringen kann. Durch die Vertiefung kann der Folienbeutel restentleert werden. Ebenso kann durch die Vertiefung der notwendige Öffnungsdruck aufgrund des günstigeren Winkels der Folie an der Sollbruchstelle verringert werden.
Die Einrichtung zum Öffnen kann eine innerhalb der Kammer beweglich angeordnete Druckplatte aufweisen, die dazu ausgebildet ist, den Folienbeutel zwischen der Druckplatte und einem Boden der Kammer flach zu drücken, wenn die Einrichtung zum Öffnen betätigt wird. Eine Druckplatte kann eine starre
Scheibe sein, die die Druckkraft über einen Großteil des Folienbeutels verteilt. Die Druckplatte kann den Folienbeutel gleichmäßig zusammendrücken. Dadurch kann der Folienbeutel restentleert werden.
Die Druckplatte kann an der Einrichtung zum Öffnen befestigt sein.
Beispielsweise kann die Druckplatte an die Membran angeklebt oder
angeschweißt sein. Durch ein Platzieren der Druckplatte in der Kammer kann das Fluid besonders gut aus dem Folienbeutel gepresst werden. Die Druckplatte kann kleiner ausgeführt werden, da die Druckplatte beim Transport nicht mehr beweglich ist, und somit eine geringere Gefahr der Beschädigung des
Folienbeutels gegeben ist.
Die Druckplatte kann einen Fortsatz aufweisen, der an einer Seite aus einer Haupterstreckungsebene der Druckplatte vorsteht und dazu ausgebildet ist, die Sollbruchstelle zumindest teilweise zu umschließen oder zu hintergreifen. Ein Fortsatz kann ein Strukturelement sein, das dazu ausgebildet ist, als
Tiefenanschlag zu wirken, wenn die Druckplatte auf den Beutel gepresst wird. Der Fortsatz kann den Druck zeitverzögert auf die Sollbruchstelle wirken lassen. Dadurch kann eine, dem Fortsatz gegenüberliegende Seite der Druckplatte stärker auf den Beutel gepresst werden, um das Fluid in dem Beutel zu der Sollbruchstelle zu drücken oder quetschen. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die Sollbruchstelle geöffnet bleibt und das Fluid austreten kann. Wenn auf die Druckplatte eine vorbestimmte Mindestkraft wirkt, kann der Fortsatz nachgeben oder versagen, damit der Beutel vollständig entleert werden kann. Die Einrichtung zum Öffnen kann in einem beweglichen Deckel der Kammer angeordnet sein, der dazu ausgebildet ist, die Kammer fluiddicht zu verschließen. Durch einen geöffneten Deckel kann der Folienbeutel besonders einfach in die Kammer eingelegt werden. Wenn der Folienbeutel in der Kammer ist, kann die Kammer fluiddicht verschlossen werden. Beispielsweise kann der Deckel aufgeschweißt werden. Ebenso kann der Deckel verrastet werden. Durch das
Anordnen der Einrichtung zum Öffnen im Deckel kann der Deckel beispielsweise mehrteilig ausgeführt werden und die Einrichtung zum Öffnen beim
Zusammenfügen des Deckels bzw. beim Schließen des Deckels komplettiert werden. Der Folienbeutel kann außermittig in der Kammer angeordnet sein und zumindest ein Teilbereich der Naht kann von einer Wand der Kammer umgebogen sein oder die Wand der Kammer berühren. Der Folienbeutel kann so nah an der Wand angeordnet sein, dass die Naht beispielsweise in Richtung der Einrichtung zum Öffnen gebogen ist. Durch das Umbiegen der Naht mithilfe der Wand kann auf ein Umbiegen der Naht bei der Herstellung des Folienbeutels verzichtet werden. Durch das Umbiegen kann die Naht im umgebogenen Bereich eine größere Belastung aushalten. Dadurch kann der Folienbeutel an der Sollbruchstelle sicher aufgehen.
Ein Verfahren zum Öffnen eines fluidgefüllten Folienbeutels weist den folgenden Schritt auf:
Aufbringen einer Kraft auf einen Teilbereich des Folienbeutels, um einen Innendruck des Folienbeutels gegenüber einem Umgebungsdruck zu erhöhen, bis eine Sollbruchstelle des Folienbeutels zerreißt, um den Folienbeutel zu öffnen.
Ein Verfahren zum Herstellen eines fluidgefüllten Folienbeutels weist die folgenden Schritte auf:
Bereitstellen eines Folienbeutels zum Bevorraten eines Fluids, wobei der Beutel eine Einfüllöffnung aufweist, wobei der Fluidbeutel eine Folie aufweist, die undurchlässig für das Fluid und Bestandteile des Fluids ist;
Befüllen des Beutels mit dem Fluid durch die Einfüllöffnung; und
Verschließen der Einfüllöffnung des Folienbeutels mit einer Naht, um den Folienbeutel zu versiegeln, wobei die Naht zwischen einem ersten Teilbereich der Folie und einem zweiten Teilbereich der Folie aufgebracht wird, wobei die Naht fluiddicht ausgeführt ist und die Folie zu einem fluiddichten Beutel zum Aufnehmen des Fluids ausformt, wobei der Beutel dazu ausgebildet ist, in einer Kammer einer Vorrichtung zum Bereitstellen eines Fluids für eine biochemische Auswerteeinheit angeordnet zu werden und wobei im Schritt des Verschließens eine irreversibel zerstörbare Sollbruchstelle ausgebildet wird, die aus der Folie ausgebildet ist und fluiddicht ist, wenn ein Fluiddruck in dem Folienbeutel kleiner als ein Grenzwert ist, und die zerstört wird, wenn der Fluiddruck größer als der Grenzwert ist.
Eine Einfüllöffnung kann eine unverschlossene Naht des Folienbeutels sein. Die Einfüllöffnung kann auch eine zusätzliche fluiddicht verschließbare Öffnung in den Beutel des Folienbeutels sein.
Ferner wird hier ein Verfahren zur Herstellung eines Systems zum Bereitstellen eines Fluids für eine biochemische Auswerteeinheit vorgeschlagen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Bereitstellen eines Fluidbeutels gemäß einer hier vorgestellten Ausführungsform und Vorrichtung einer zum Bereitstellen eines Fluids für eine biochemische Auswerteeinheit;
Einbringen des Fluidbeutels in die Kammer der Vorrichtung; und
Verschließen der Vorrichtung, um das System zum Bereitstellen des Fluids für eine biochemische Auswerteeinheit herzustellen.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem
Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Ansteuerung einer Vorrichtung nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programmprodukt auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung einer Vorrichtung zum Bereitstellen eines Fluids für eine biochemische Auswerteeinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; eine Darstellung eines Folienbeutels zum Bevorraten eines Fluids gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; Fig. 3 eine Darstellung eines Systems zum Bereitstellen eines Fluids für eine biochemische Auswerteeinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine Darstellung eines Systems zum Bereitstellen eines Fluids für eine biochemische Auswerteeinheit während des Betätigens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine Darstellung eines Systems zum Bereitstellen eines Fluids mit gestuftem Boden und umgeklappter Naht gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 eine Darstellung eines Systems zum Bereitstellen eines Fluids mit einer Druckplatte gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 eine Darstellung eines Systems zum Bereitstellen eines Fluids mit einer Umlagerungskammer gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8A eine Querschnittsdarstellung eines Folienbeutels zum Bevorraten eines Fluids mit einer weiteren Naht gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8B eine Draufsichtdarstellung des Folienbeutels zum Bevorraten eines Fluids mit der weiteren Naht gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9A ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines
fluidgefüllten Folienbeutels gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9B ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; Fig. 10 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Öffnen eines fluidgefüllten Folienbeutels gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 1 1 eine Darstellung eines Folienbeutels zum Bevorraten eines Fluids mit einem Zusatzelement gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 eine Darstellung eines Systems zum Bereitstellen eines Fluids mit einem Folienbeutel mit Zusatzelement gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13 eine Darstellung eines Systems zum Bereitstellen eines Fluids mit einem Folienbeutel mit Zusatzelement aus Folie gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 14 eine Darstellung eines Systems zum Bereitstellen eines Fluids mit einer befestigten Druckplatte gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren
dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche
Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
Fig. 1 zeigt eine Darstellung einer Vorrichtung 100 zum Bereitstellen eines Fluids für eine biochemische Auswerteeinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 100 weist eine Kammer 102 und eine Einrichtung zum Öffnen 104 auf. Die Kammer 102 ist als Vertiefung bzw. als Einlegeform in einem Grundkörper 106 ausgebildet. Die Kammer 102 ist dazu ausgebildet, einen Folienbeutel zum Bevorraten des Fluids aufzunehmen. Die Kammer 102 weist eine geringere Tiefe als Breite auf. In einem Boden der Kammer 102 ist eine Schnittstelle 108 zum Bereitstellen des Fluids für die Auswerteeinheit angeordnet. Die Schnittstelle 108 ist als Auslaufkanal ausgebildet. Die Kammer 102 ist von einem Deckel 1 10 bedeckt. Der Deckel 1 10 bildet die Einrichtung zum Öffnen 104 einer Sollbruchstelle des Folienbeutels aus. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Deckel 1 10 von einem Luftkanal 1 12 durchbrochen. Zwischen dem Deckel 1 10 und dem Grundkörper 106 ist eine fluiddichte Membran 1 14 beispielsweise aus TPE angeordnet. Die Membran 1 14 ist verformbar und kann bei einem Betätigen der Einrichtung zum Öffnen 104 mittels durch den Luftkanal 1 12 einströmender Druckluft in die Kammer 102 hinein verformt werden, um das Fluid an der Schnittstelle 108 bereitzustellen.
Fig. 2 zeigt eine Darstellung eines Folienbeutels 200 zum Bevorraten eines Fluids gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der
Folienbeutel 200 bzw. der Schlauchbeutel 200 ist insbesondere dazu
ausgebildet, ein Reagenz oder einen Hilfsstoff für ein biochemisches
Analyseverfahren zu bevorraten. Der Folienbeutel 200 weist eine Folie 202, eine Naht 204 und eine Sollbruchstelle 206 auf. Der Folienbeutel 200 ist mit dem Fluid gefüllt dargestellt. Die Folie 202 ist undurchlässig für das Fluid und Bestandteile des Fluids. Die Naht 204 verbindet einen ersten Teilbereich 208 der Folie 202 mit einem zweiten Teilbereich 210 der Folie 202. Die Naht 204 ist fluiddicht ausgeführt und formt die Folie 202 zu einem fluiddichten Beutel 212 zum
Aufnehmen des Fluids aus. Der Beutel 212 ist dazu ausgebildet, in eine Kammer einer Vorrichtung zum Bereitstellen eines Fluids für eine biochemische
Auswerteeinheit, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, angeordnet zu werden. Die Sollbruchstelle 206 ist irreversibel zerstörbar ausgeführt. Die Sollbruchstelle 206 ist aus der Folie 202 ausgebildet und ist fluiddicht, wenn ein Fluiddruck des Fluids in dem Folienbeutel 200 kleiner als ein Grenzwert ist. Die Sollbruchstelle 206 wird zerstört, wenn der Fluiddruck größer als der Grenzwert ist. Die
Sollbruchstelle 206 kann als Peel-Naht ausgeführt sein.
Der hier vorgestellte Ansatz ermöglicht den langzeitstabilen Einschluss leicht flüchtiger Fluide oder Stoffe, wie z. B. Alkohole in eine LoC-Plattform und die Möglichkeit diese automatisiert, also ohne das heute übliche manuelle Befüllen, im System weiterzuverarbeiten. Vor allem durch die Verwendung einer pneumatischen Aktuierung wird ein hoher Designfreiheitsgrad erreicht, da die Öffnungskraft (der Druck) beliebig auf dem LoC verteilt werden kann. Durch eine unabhängig von den Materialien des LoC-Systems wählbare Siegelbeschichtung (Innenbeschichtung der Blister 212 und Beutel 212) ist es möglich diese auch besonders für empfindliche Stoffe wie Enzyme, so anzupassen, dass zu keinen Wechselwirkungen kommt und/oder eine hohe Langzeitstabilität erreicht wird.
Die Folie 202 zum diffusionsdichten Verpacken weist einen 3-lagigen Aufbau auf. Im Inneren befindet sich eine überwiegend aus Polyethylen bestehende
Klebepolymerschicht, die in einem thermischen Prozess mit sich selbst verschweißt wird. Die Klebenaht 204 ist der einzig verbleibende Diffusionspfad, erreicht aber bedingt durch seine geringe Dicke von nur wenigen Mikrometern und seiner Breite von typischerweise mehr als 2 mm ein sehr hohes
Dichtigkeitsniveau. Die eigentliche Diffusionsbarriere stellt die Mittellage aus
Metall (vorzugsweise Aluminium) dar, die ab einer Dicke von ca. 12 μηη als Pinhole-frei und damit diffusionsdicht bezeichnet werden kann. Die äußere Polymerschicht sorgt für die mechanische Stabilität. Folien mit diesem Aufbau ermöglichen Blister 200 oder Kleinstschlauchbeutel 200 von hoher Dichtheit. Durch die Temperatur des Siegelprozesses kann die Bindungskraft eingestellt und an die Randbedingungen des Öffnungsmechanismus angepasst werden. Zudem kann auch die Geometrie der Siegelnähte 204, 206, z. B durch V-förmige Ausprägung mit frei wählbarem Winkel zur Anpassung des Öffnungsverhaltens genutzt werden. Durch die Nahtform, Nahtbreite und unterschiedliche
Siegeltemperaturen kann eine Vorzugsseite 206 für die Öffnung von
Kleinstschlauchbeuteln 200 erreicht werden.
Fig. 3 zeigt eine Darstellung eines Systems 300 zum Bereitstellen eines Fluids für eine biochemische Auswerteeinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das System 300 weist eine Vorrichtung 100 zum
Bereitstellen eines Fluids, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, und einen Folienbeutel 200 zum Bevorraten des Fluids, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, auf. Der
Folienbeutel 200 ist in der Kammer 102 der Vorrichtung 100 angeordnet. Die Kammer 102 ist mittels des Deckels 1 10 fluiddicht verschlossen. Die
Sollbruchstelle 206 des Folienbeutels 200 ist im Bereich der Schnittstelle 108 angeordnet. Die Sollbruchstelle 206 kann als Teilbereich der Naht 204 ausgeführt sein. Wie in Fig. 1 ist die Einrichtung 104 zum Öffnen in dem Deckel 1 10 integriert. Das System 300 ist in einem unbenutzten Zustand dargestellt, d. h., die Membran 1 14 ist unverformt und der Folienbeutel 200 ist fluiddicht versiegelt und mit dem Fluid gefüllt. Der Folienbeutel 200 ist mittig in der Kammer 102 angeordnet. Rund um den Folienbeutel 200 besteht ein Spalt zwischen dem Grundkörper 106 und dem Folienbeutel 200.
Die Blister 200 oder Beutel 200 werden in ein vorgeformtes Fach 102 des LoC- Systems eingelegt, welches an mindestens einer Seite durch eine dehnbare
Folie 1 14, z. B. aus thermoplastischem Elastomer begrenzt wird. Durch vorzugsweise pneumatisches Auslenken der elastischen Folie 1 14 und durch die Gegenkraft der starren Einlegeform 106 wird eine Druckbelastung auf den Blister 200 oder Beutel 200 ausgeübt, der zum Platzen der Sollbruchstelle 206 führt. Alternativ kann die Entleerung auch über einen mechanischen Stempel, der auf die elastische Folie 1 14 drückt, erreicht werden. Dies ist vor allem bei sehr kleinen Volumina sinnvoll, bei denen pneumatisch nicht der erforderliche
Öffnungsdruck erreicht werden kann. Mit anderen Worten zeigt Fig. 3 eine vollintegrierte, langzeitstabile
Reagenzienvorlagerung für Lab-On-Chip Systeme als Prinzipdarstellung mit Schlauchbeutel 200. Automatisierte Lab-On-Chip (LoC) Systeme für
diagnostische Anwendungen gewinnen zunehmend an Bedeutung, vor allem wenn schnelle Ergebnisse benötigt werden, d. h. die typischen Durchlaufzeiten über ein Zentrallabor nicht tolerierbar sind, um zeitnahe Diagnosen über
Gesundheitszustände von Patienten zu erhalten. Zusätzlich sind LoC-Systeme benutzerfreundlicher aufgebaut als, manuell abzuarbeitende standardisierte biochemische Assays, die bisher in der Diagnostik verwendet werden. LoC- Systeme benötigen weniger manuelle Schritte durch den Nutzer. LoC-Systeme basieren auf angepassten und optimierten diagnostischen
Standardablaufprotokollen und stellen Einmalprodukte dar, die kostengünstig aus Kunststoffen gefertigt werden. Standardisierte biochemische Assays für die Diagnostik bestehen generell aus mehreren aufeinander abgestimmten Schritten, die in einer Art Ablaufplan dargestellt werden können. Dieser setzt sich vereinfacht aus der Probennahme, der Lyse der Probe, der Aufreinigung, der
Vervielfältigung und der anschließenden Detektion zusammen. Für diesen Ablaufplan werden neben verschiedenen Puffern, Enzymen, Primern,
Polymerasen und DNA-Fragmenten für Ihren funktionellen Ablauf auch Alkohole wie Ethanol, Butanol oder Alkohol-Wasser bzw. Puffer-Gemische benötigt. Dabei sind alle Reagenzien direkt im LoC-System vorgelagert. Durch eine Bevorratung zumindest der flüchtigen Reagenzien und Hilfsstoffe in Folienbeuteln 200 gemäß dem hier vorgestellten Ansatz gestaltet sich die Vorlagerung von Alkoholen auf LoC-Systemen besonders einfach. Aufgrund der diffusionsdichten Folie des Folienbeutels 200 stellen die physikochemischen Eigenschaften von Alkohol, wie hoher Dampfdruck und niedriger Siedepunkt und folglich eine hohe Permeationsrate in Kunststoffen kein Problem dar. Eine Querkontamination der benachbarten Reagenzien kann so verhindert werden. Die auf der LoC-Plattform vorgelagerten Enzyme sind sehr sensitiv gegenüber Wechselwirkungen mit Alkoholen. Ihre Aktivität kann durch Alkohol inhibiert werden, wodurch der gesamte Ablaufplan nicht mehr korrekt und zuverlässig auflaufen könnte. Durch die Lagerung zumindest der Alkohole in den dichten Folienbeuteln 200 kann zusätzlich auch zu einem Aufquellen von Kunststoffen und dadurch eine Veränderung der Oberfläche sowie eine Undichtheit des Systems 300 ausgeschlossen werden. Durch ein System zum Bereitstellen 300 gemäß dem hier vorgestellten Ansatz können Alkohole deshalb direkt im LoC-
System vorgelagert werden und müssen nicht erst kurz vor Start des Assays zugeführt werden, was zu einem deutlich nutzerfreundlicheren und weniger fehlerträchtigen Ablauf führt. Der hier vorgestellte Ansatz stellt eine langzeitstabile Lösung zur Vorlagerung aller benötigten Reagenzien und Hilfsstoffe bereit, die in den vollautomatischen Ablauf der Auswerteeinheit eingebunden werden kann, d. h. keine manuellen Um- bzw. Auffüllschritte mehr erfordert. Die Lebensdauer des Produktes wird hierdurch nur durch die zeitliche Lebensdauer der Inhaltsstoffe jedoch nicht mehr durch deren Diffundieren in benachbarte Kammern bzw. die Umgebung bestimmt. Die Freisetzung der Reagenzien für den diagnostischen Ablauf ist durch vorhandene Aktorikansteuerung, z. B. Druckluft möglich. Das System 300 zum Bereitstellen kann beispielsweise in medizinischen Diagnosegeräten und disposablen Lab-On-Chips für Infektionsdiagnostik eingesetzt werden.
Fig. 4 zeigt eine Darstellung eines Systems 300 zum Bereitstellen eines Fluids für eine biochemische Auswerteeinheit während des Betätigens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das System 300 entspricht dem System in Fig. 3. Im Gegensatz zu Fig. 3 ist die Membran 1 14 durch ein Einleiten von Druckluft 400 durch den Luftkanal 1 12 in die Kammer 102 hinein verformt.
Die Membran 1 14 drückt auf den Folienbeutel 200 und erhöht somit einen Innendruck im Folienbeutel 200, bis der Folienbeutel 200 an der Sollbruchstelle 206 platzt und das Fluid aus der Schnittstelle 108 austritt. Die Membran 1 14 bleibt während des Verformens fluiddicht. Die Verformung der Membran 1 14 ist irreversibel plastisch, da das System 300 zur einmaligen Verwendung konzipiert ist und anschließend an die Verwendung entsorgt wird.
Fig. 5 zeigt eine Darstellung eines Systems 300 zum Bereitstellen eines Fluids mit einer Vertiefung 500 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das System 300 entspricht dabei im Wesentlichen dem System in Fig. 3. Zusätzlich zu Fig. 3 weist das System 300 eine Stufe 502 im Boden der
Kammer 102 auf. Der Folienbeutel 200 ist so auf der Stufe 502 angeordnet, dass die Sollbruchstelle 206 über der Vertiefung 500 angeordnet ist. Weiterhin ist der Folienbeutel 200 außermittig in der Kammer 102 angeordnet. Die Siegelnaht 204 auf einer Seite des Folienbeutels 200 ist nach oben umgelegt bzw. umgebogen und liegt auf dem Folienbeutel 200 auf, um die Naht 204 an dieser Stelle zu verstärken. Dazu ist ein Einlegeteil 504 in die Kammer 102 eingebracht worden, das die Naht 204 umbiegt und die Kammer 102 verkleinert. Wenn nun die Einrichtung zum Öffnen 104 betätigt wird, dann drückt die Membran 1 14 den Folienbeutel 200 zuerst im Bereich der Stufe 502 flach. Im Bereich der Vertiefung 500 bleibt der Folienbeutel 200 freihängend, sodass die Sollbruchstelle 206 von der Membran 1 14 nicht gegen den Boden der Kammer 102 gedrückt wird. Zur Unterstützung des Öffnungsverhaltens des Beutels 200 kann die Einlegeform 106 stufenförmig ausgebildet sein, wodurch sich das Öffnungsverhalten verbessert. Bei Schlauchbeuteln 200 kann die Seite, die sich nicht öffnen soll, durch Umklappen der Siegelnaht 204 zusätzlich vor ungewolltem Öffnen geschützt werden.
Fig. 6 zeigt eine Darstellung eines Systems 300 zum Bereitstellen eines Fluids mit einer Druckplatte 600 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das System 300 entspricht dabei im Wesentlichen dem System in Fig.
3. Zusätzlich zu Fig. 3 weist das System 300 eine Druckplatte 600 in der Kammer 102 auf. Die Druckplatte 600 ist innerhalb der Kammer 102 beweglich
angeordnet. Die Druckplatte 600 kann auf und ab bewegt werden. Die
Druckplatte 600 ist zwischen der Membran 1 14 und auf dem Folienbeutel 200 angeordnet. Wenn die Einrichtung zum Öffnen 104 betätigt wird, drückt die
Membran 1 14 großflächig auf die Druckplatte 600. Die Druckplatte 600 wirkt dann wie ein starrer Kolben und konzentriert die Druckkraft auf den Folienbeutel 200. Der Folienbeutel 200 wird zwischen der Druckplatte 600 und dem
Grundkörper 106 gequetscht. Dadurch kann der Innendruck im Folienbeutel 200 besonders effizient erhöht werden, bis die Sollbruchstelle 206 platzt.
Anschließend bewegt sich die Druckplatte 600 geradlinig vom Deckel 1 10 auf den Boden der Kammer 102 zu und ermöglicht eine vollständige Entleerung des Folienbeutels 200 durch die Schnittstelle 108. Über die Einlegeplatte 600 kann der Druck der elastischen Membran 1 14 auf die Siegelnaht 204 verringert werden, wodurch sich das Öffnungsverhalten verbessert.
Fig. 7 zeigt eine Darstellung eines Systems 300 zum Bereitstellen eines Fluids mit einer Umlagerungskammer 700 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das System 300 entspricht dabei im Wesentlichen dem System in Fig. 3, ist jedoch um 90° gedreht dargestellt. Wie in Fig. 3 weist das System 300 eine Vorrichtung 100 zum Bereitstellen und einen Folienbeutel 200 zum Bevorraten auf. Der Folienbeutel 200 ist in diesem Ausführungsbeispiel asymmetrisch gestaltet. Der Folienbeutel 200 ist als Aluminium-Polymer- Verbundfolienblister 200 ausgeführt. Der erste Teilbereich 208 der Folie 202 ist größer als der zweite Teilbereich 210. Dadurch weist der Folienbeutel 200 die Form eines Flüssigkeitstropfens auf einer waagerechten Ebene bei partieller
Benetzung auf. Der Folienbeutel 200 ist auf dem Boden der Kammer 102 befestigt. Die Vorrichtung 100 entspricht weitestgehend der Vorrichtung in Fig. 1. Zusätzlich verbindet ein Kanal 702 die Kammer 102 mit der
Umlagerungskammer 700. Die Kammer 102 ist durch eine Wand von der Umlagerungskammer 700 getrennt. Die Umlagerungskammer 700 ist unterhalb der Kammer 102 angeordnet. Die Sollbruchstelle 106 ist im Bereich eines Eingangs zu dem Kanal 702 angeordnet. Die Umlagerungskammer 700 weist ein steuerbares Ventil 704 auf, das als die Schnittstelle zu der biochemischen Auswerteeinheit ausgebildet ist. Wenn das Fluid aus dem Folienbeutel 200 ansprechend auf das Betätigen der Einrichtung 104 zum Öffnen mittels
Pneumatik durch den Kanal 702 in die Umlagerungskammer 700 gedrückt worden ist, kann das Fluid über das Ventil 704 schwerkraftgetrieben dosiert bereitgestellt werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Ventil 704 unter Verwendung der gleichen Membran 1 14 aus beispielsweise TPE ausgebildet, wie die Einrichtung 104 zum Öffnen. Das Ventil 704 weist einen eigenen
Steuerkanal 706 auf, durch den beispielsweise ein Unterdruck die Membran 1 14 auslenken kann, um das Ventil 704 (die Schnittstelle) zu einem Kanal ins System ansprechend auf einen PC bzw. eine Fluidik gezielt freizugeben. Die im
Folienbeutel 200 enthaltenen Reagenzien können durch pneumatisches
Ausdrücken nahezu restlos in die Bereitstellungskammer 700 umgelagert werden.
Fig. 8A zeigt eine Darstellung eines Folienbeutels 200 zum Bevorraten eines Fluids mit einer weiteren Naht 800 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Folienbeutel 200 entspricht dabei dem Folienbeutel in Fig. 2. Zusätzlich zur Standardsiegelung 204 ist die weitere Naht 800 als
Nachsiegelung an dem gefüllten Folienbeutel 200 angebracht worden, um ein Innenvolumen des Folienbeutels 200 zu verringern. Dadurch ist der Folienbeutel 200 praller und steht unter einem Überdruck. Die weitere Naht 800 ist parallel zu einer Naht 204 angeordnet. Beispielsweise kann die weitere Naht 800 neben einer Bodennaht 204 oder einer Deckennaht 204 des Folienbeutels 200 angeordnet werden. Insbesondere kann die weitere Naht 800 gegenüber der Sollbruchstelle angeordnet werden, wenn die Sollbruchstelle als Bereich der Naht 204 ausgeführt ist, da der Folienbeutel 200 im Bereich der weiteren Naht 800 besonders stabil ist. Zweistufiges Siegeln (Nachsiegelung) des
Schlauchbeutels 200 zur Erhöhung der„Prallheit" verbessert ebenfalls das
Öffnungsverhalten. Die Erzeugung einer Sollbruchstelle 206 kann auch durch partiellen Abtrag der äußeren Polymerschicht mittels Laser erfolgen.
Fig. 8B zeigt eine Draufsichtdarstellung des gemäß Fig. 8A aufgebauten
Folienbeutels zum Bevorraten eines Fluids mit der weiteren Naht.
Fig. 9A zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 900 zum Herstellen eines fluidgefüllten Folienbeutels gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 900 weist einen Schritt 902 des Bereitstellens, einen Schritt 904 des Befüllens und einen Schritt 906 des Verschließens auf. Im Schritt
902 des Bereitstellens wird ein Folienbeutel zum Bevorraten eines Fluids, wie er beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist bereitgestellt. Der Beutel weist eine Einfüllöffnung auf. Im Schritt 904 des Befüllens wird der Beutel mit dem Fluid durch die Einfüllöffnung befüllt. Im Schritt 906 des Verschließens wird die Einfüllöffnung des Folienbeutels mit einer Naht verschlossen, um den
Folienbeutel zu versiegeln. Fig. 9B zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 950 zur Herstellung eines Systems 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 950 umfasst einen Schritt 952 des Bereitstellens eines
Fluidbeutels gemäß einer hier vorgestellten Variante und einer Vorrichtung 100 zum Bereitstellen eines Fluids für eine biochemische Auswerteeinheit gemäß einer hier vorgestellten Variante. Weiterhin umfasst das Verfahren 950 einen Schritt 954 des Einbringens des Fluidbeutels 200 in die Kammer 102 der Vorrichtung 100 und einen Schritt 956 des Verschließens der Vorrichtung 100, um das System 300 zum Bereitstellen des Fluids für eine biochemische
Auswerteeinheit herzustellen.
Die Reagenzien werden in Blister oder Kleinstschlauchbeutel (Stickpacks) wie in den Figuren 2 und 8 dargestellt, eingeschlossen, welche aus diffusionsdichter Verbundfolie bestehen. Hierdurch wird eine verlustfreie, nahezu
temperaturunabhängige Langzeitlagerung ermöglicht. Neben den geringen Kosten bietet dieses Verpackungsverfahren 900 auch die Möglichkeit, den hohen Sterilitätsanforderungen zu genügen sowie die Reagenzien unter inerter Schutzgasatmosphäre zu verpacken. Die Blister oder Beutel besitzen eine Sollbruchstelle, die z. B. in Form einer Peelnaht ausgeführt sein kann. Das Öffnungsverhalten (Öffnungsdruck) der Peelnaht kann über eine Temperatur bei der Herstellung der Naht, eine Geometrie der Siegelnaht, eine
Klebebeschichtung der Folie, einen Befüllungsgrad des Folienbeutels an die Erfordernisse angepasst werden.
Fig. 10 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 1000 zum Öffnen eines fluidgefüllten Folienbeutels gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 1000 weist einen Schritt 1002 des Aufbringens auf. Im Schritt 1002 des Aufbringens wird eine Kraft auf einen Teilbereich des
Folienbeutels aufgebracht, um einen Innendruck des Folienbeutels gegenüber einem Umgebungsdruck zu erhöhen, bis eine Sollbruchstelle des Folienbeutels aufgrund des Innendrucks zerreißt, um den Folienbeutel zu öffnen.
Die Öffnung der Blister oder Beutel kann durch eine äußere Krafteinwirkung, die z. B. pneumatisch über eine elastische Membran oder über mechanische Stempelaktoren erfolgen. Hierdurch wird die gespeicherte Flüssigkeit in eine Bereitstellungskammer des Lab-On-Chip-Systems umgelagert.
Fig. 1 1 zeigt eine Darstellung eines Folienbeutels 200 zum Bevorraten eines Fluids mit einem Zusatzelement 1 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Folienbeutel 200 entspricht dem Folienbeutel in Fig. 2 oder Fig. 8. Zusätzlich weist der Folienbeutel 200 gegenüber der
Sollbruchstelle 206 in Verlängerung der Naht 204 einen verlängerten
Folienfortsatz 1 102 auf, der mit dem Zusatzelement 1 100 verbunden ist. Das Zusatzelement 1 100 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen Klemmbereich
1 104 auf, in dem der Folienfortsatz 1 102 befestigt ist. Im Klemmbereich 1 104 ist der Folienfortsatz 1 102 zwischen zwei Klemmflügeln eingeklemmt, die den Folienfortsatz 1 102 sicher fixieren. Das Zusatzelement 1 100 weist eine plattenartige Druckfläche 1 106 und einen dazu abgewinkelten Fortsatz 1 108 auf. An dem Fortsatz 1 108 ist eine Rastnase 1 1 10 angeordnet. Der Folienfortsatz
1 102 ist an einer Biegestelle 1 1 12 umgebogen, sodass das Zusatzelement 1 100 mit der Druckfläche 1 106 in einem Druckbereich 1 1 14 auf dem Beutel 212 anliegt. Der Fortsatz 1 108 umschließt den Folienbeutel 200 teilweise. Die Sollbruchstelle 206 ist in der Rastnase 1 1 10 eingerastet, sodass der Beutel 212 an dem Druckbereich 1 1 14 anliegend gehalten wird und damit einfach handhabbar ist. Die Druckfläche 1 106 ist dazu ausgebildet, den Druck beim Betätigen der Einrichtung zum Öffnen auf den Druckbereich 1 1 14 des
Folienbeutels 200 (Stick-Pack) zu konzentrieren, damit die Sollbruchstelle 206 sicher platzt. Der Fortsatz 1 108 ist dazu ausgebildet, die Sollbruchstelle 206 zu schützen, damit beim Betätigen der Einrichtung zum Öffnen die Sollbruchstelle
206 nicht abgequetscht werden kann. Die Druckfläche 1 106 weist ferner Handlingsflächen 1 1 16 für einen automatischen Greifer auf, damit der
Folienbeutel bei der Herstellung vollautomatisch bewegt und bearbeitet werden kann und ferner vollautomatisch in der Vorrichtung zum Bereitstellen eingelegt werden. In diesem speziellen Ausführungsbeispiel weist der Beutel 212 eine
Zwischenlage 1 1 18 auf, die den Beutel 212 in eine erste Kammer 1 120 zum Bevorraten eines ersten Fluids und eine zweite Kammer 1 122 zum Bevorraten eines zweiten Fluids trennt. Die Zwischenlage 1 1 18 ist hier mittig im Beutel 212 angeordnet, sodass die erste Kammer 1 120 und die zweite Kammer 1 122 gleich groß sind. Wenn die Sollbruchstelle 206 zerstört wird, mischt sich das erste Fluid mit dem zweiten Fluid. Mit anderen Worten zeigt Fig. 1 1 die konstruktive Ausführung eines
Zusatzelements 1 100 zum sicheren Öffnen von Beutel 200 und Blister 212 in LOC (Lab-on-Chip) Kartuschen.
Das Zusatzelement 1 100 besteht aus Kunststoff, wobei Blech oder andere Materialien ebenfalls möglich sind, und wird mit Film-Scharnieren ausgeformt. Durch die Filmscharniere kann der Beutel 212 an der Naht 204 eingeklemmt werden und somit sicher gehalten werden, wobei kleben oder schweißen als Verbindungsalternative ebenfalls möglich sind. Das Zusatzelement 1 100 ist entsprechend ausgeformt, damit beim Andrücken der elastischen Membran der Druck auf die Mitte des Beutels 212 aufgebracht wird und den Beutel 212 definiert zusammenquetscht. Das Zusatzelement 1 100 ist auf der Unterseite so ausgeformt, dass es außer im Bereich der Sollbruchstelle 206 (Peel-Naht) eben ist, um den biegeschlaffen Beutel 212 nahezu komplett zu entleeren. Die
Besonderheit des hier vorgestellten Ansatzes ist, dass das Zusatzelement 1 100 entweder am Beutel 212 befestigt ist, wie in Fig. 1 1 dargestellt oder an der Membran angebracht werden kann, wie in Fig. 14 dargestellt ist. Durch eine konstruktive Ausformung 1 108 wird der Bereich der Sollbruchstelle 206 nicht mit Druck beaufschlagt, sodass diese durch den Druck auf den Beutel 212 platzen kann und sich die Flüssigkeit definiert entleert. Die Peel-Naht 206 weist eine Klammer 1 1 10 bei der Peel-Naht 206 zum sicheren Öffnen der Naht 206 auf. Der Beutel 212 ist über einen Klemmmechanismus 1 104 am Zusatzelement 1 100 befestigt.
Das Zusatzelement 1 100 ist so ausgeformt, dass der biegeschlaffe Beutel 212 komplett aufgenommen wird und die Außen-Abmessungen primär durch das Element 1 100 bestimmt werden. Das Zusatzelement 1 100 hat eine
Anschlagkantel 1 10, sodass der Beutel 212 gegenüber dem Zusatzelement 1 100 immer gleich fixiert wird. Das Zusatzelement 1 100 weist Handlingsflächen 1 1 16 für die automatische Montage mit Greifern auf.
Fig. 12 zeigt eine Darstellung eines Systems 300 zum Bereitstellen eines Fluids mit einem Folienbeutel 200 mit Zusatzelement 1 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das System 300 entspricht dem
System in Fig. 3. Der Folienbeutel 200 entspricht dem Folienbeutel in Fig. 1 1. Der Folienbeutel 200 ist in der Kammer 102 angeordnet. Die Druckfläche 1 106 ist der Membran 1 14 zugewandt angeordnet. Der Fortsatz 1 108 und die
Sollbruchstelle 206 sind über der Schnittstelle 108 angeordnet. Wenn die
Membran 1 14 in die Kammer 102 gepresst wird, drückt die Membran 1 14 gleichmäßig auf die Druckfläche 1 106. Die Druckfläche 1 106 konzentriert die
Druckkraft auf den Druckbereich 1 1 16, um die Sollbruchstelle 206 zum platzen zu bringen. Der Fortsatz 1 108 stützt das Zusatzelement 1 100 einseitig auf dem Boden der Kammer 102 ab. Dadurch kippt das Zusatzelement 1 100 auf der Seite der Biegestelle 1 1 12 ab, bis es ebenfalls am Boden anliegt. Dann wird der Beutel 212 durch die Druckfläche 1 106 von der Seite der Biegestelle 1 1 12 her flach gedrückt und damit in Richtung der Schnittstelle 108 ausgequetscht. Der Fortsatz 1 108 stellt dabei sicher, dass die Sollbruchstelle 206 nicht von der Membran 1 14 abgequetscht werden kann und die Schnittstelle 108 während des ganzen Vorgangs nicht verschlossen werden kann.
Bei Lab on Chip (LOC) Produkten oder sogenannten Mikro-Fluidischen
Plattformen ( TAS) werden medizinische und biologische Flüssigkeiten auf einem Träger prozessiert und damit Patientenproben auf das Vorhandensein von Erregern und Bakterien analysiert. Lab-on Chip Plattformen können als sogenannte Kartuschen aufgebaut sein, welche als Einweg-Artikel die
Patientenprobe aufnehmen und verarbeiten. Für den Prozessablauf auf der Kartusche werden Flüssigkeiten benötigt, die entweder auf der Kartusche gelagert werden können oder für den Ablauf durch einen Bediener nachträglich zugegeben werden.
Der hier vorgestellte Ansatz beschreibt eine Lagerung der Flüssigkeiten in Blistern 200 oder Beuteln 212 innerhalb der Kartusche. Die Beutel 212 können durch eine äußere Krafteinwirkung geöffnet werden. Der Öffnungsdruck wird dabei über eine elastische Membran 1 14 eingeleitet. Die Membran 1 14 wird entweder pneumatisch ausgelenkt oder durch einen Stößel bewegt. Eine separate Diagnoseeinheit (DxU) erzeugt entweder die Druckluft zur
pneumatischen Aktuierung oder beinhaltet die beweglichen Stößel, welche auf die Membran 1 14 drücken. Ohne das hier vorgestellte Zusatzelement 1 100 kann der Ort der Krafteinleitung in den flexiblen Beutel 212 Undefiniert sein und zu einer großen Streuung beim Öffnungsdruck führen. Teilweise kann die Membran
1 14 die Sollbruchstelle 206 verschließen und ein robustes Ausdrücken der Beutel 212 könnte verhindert werden. Des Weiteren können Beutel 212 / Stick-Packs 200 ungünstige geometrische Abmessungen aufweisen, sodass sich die
Außenabmessungen der Kartusche beim Verbau der Beutel 212 vergrößern können.
Durch das, in den Figuren 1 1 und 13 dargestellte, mit dem Stickpack 212 verbundene Zusatzelement 1 100, das in die Kammer 102 integriert ist, kann ein robustes Öffnen der Beutel 212 gewährleistet werden. Dabei kann bei der Aktuierung durch das Diagnosegerät eine präzise Druckkraft auf den Beutel 212 an definierter Stelle 1 1 16 eingeleitet werden. Ein unbeabsichtigtes Öffnen der
Beutel 212 während des Transports der Kartusche kann ebenso vermieden werden. Das Handling in der automatischen Fertigung des flexiblen Beutels 200 kann durch das Zusatzelement 1 100 ebenso verbessert werden. Durch das starre Element 1 100 können die Außenabmessungen des flexiblen Beutels 200 vorteilhaft angepasst werden, wodurch ein platzsparender Verbau innerhalb der
Kartusche möglich ist.
An die Blister/Beutel 212 wird ein starres Zusatzelement 1 100 angebracht. Durch das Zusatzelement 1 100 erfolgt die Krafteinleitung auf das Stickpack 212 an definierter Stelle 1 1 16. Hierdurch wird die Öffnungskraft reduziert und vermieden, dass die Sollbruchstelle 206 zugedrückt wird. Die Öffnungskraft, welche durch die externe Betätigungseinheit bereitgestellt wird, kann reduziert werden. Die Beutel 212 öffnen bei Aktuierung durch die Betätigungseinheit robust und ein unbeabsichtigtes Öffnen während des Transports und der Lagerung wird vermieden. Die Qualität des LoC-Systems 300 wird gesteigert. Das
Zusatzelement 1 100 presst den kompletten Beutel 212 zusammen, wodurch der Inhalt des ganzen Beutels 212 entleert wird. Rückstände der Reagenzien im Beutel 212 werden somit vermieden. Gerade teuren Reagenzien können durch das Zusatzelement effizienter eingesetzt werden, wodurch ein Kostenvorteil entsteht. Durch das Zusatzelement 1 100 kann die Form des Stickpacks 200 angepasst werden und das Zusatzelement 1 100 und das Stickpack 200 kleiner und flexibler innerhalb der Kartusche verbaut werden. Die Kartuschen- Abmessungen werden reduziert, wodurch weitere Kostenvorteile entstehen. Durch das Zusatzelement 1 100 ist eine automatische Montage der
biegeschlaffen Beutel 212 möglich. Automatische Greifer können die Einheit 200 aus Beutel 212 und Zusatzelement 1 100 definiert greifen und in die Kartusche einsetzen. Dadurch ergeben sich eine Taktzeitreduktion und eine
Kostenreduktion.
Fig. 13 zeigt eine Darstellung eines Systems 300 zum Bereitstellen eines Fluids mit einem Folienbeutel 200 mit Zusatzelement aus Folie 1300 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das System 300 entspricht dem System in Fig. 3. Der Folienbeutel 200 weist wie in Fig. 1 1 einen Folienfortsatz 1 102 auf. Im Gegensatz zu Fig. 1 1 ist der Folienfortsatz 1 102 hier direkt als das Zusatzelement 1300 ausgebildet. Dazu ist der Folienfortsatz 1 102 versteift ausgeführt. Das Zusatzelement aus Folie 1300 erstreckt sich in einer ersten
Ausführungsform von der Biegestelle 1 1 12 über eine ganze Länge des Beutels 212 bis zu der Sollbruchstelle 206. In einer zweiten Ausführungsform weist das Zusatzelement aus Folie 1300 im Bereich der Sollbruchstelle 206 eine weitere Biegestelle 1302 auf und erstreckt sich erneut über die ganze Länge des Beutels 212 bis zu der Biegestelle 1 1 12 zurück. Durch die Versteifung konzentriert das
Zusatzelement aus Folie 1300 beim Betätigen der Vorrichtung die Druckkraft der Membran 1 14 auf den Druckbereich 1 1 16, um die Sollbruchstelle 206 zum Platzen zu bringen. In Fig. 13 ist eine weitere Ausführungsart dargestellt, bei der die Integration des
Zusatzelementes 1300 an dem Stickpack 200 selbst gezeigt ist.. Hierzu wird die fixe Siegelseite (gegenüber der Peelnaht 206) so lang ausgeformt, dass sie durch ein- oder mehrfaches Umknicken selbst als peelnahtentlastendes
Zusatzelement 1300 wirkt. Zur mechanischen Verstärkung können bei mehrfachem Umknicken die Lagen verklebt werden. Für ein einfacheres
Handling der Anordnung 200 kann die Lasche ebenfalls mittels Klebung am Stickpack 200 fixiert werden. Das integrierte Zusatzelement in einfacher Ausführung durchgezogen dargestellt und zweifacher Ausführung gestrichelt dargestellt.
Fig. 14 zeigt eine Darstellung eines Systems 300 zum Bereitstellen eines Fluids mit einer befestigten Druckplatte 600 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das System 300 entspricht dem System in Fig. 6. Die Druckplatte 600 übernimmt hier die Funktion des Zusatzelements und ist an der elastischen Membran 1 14 fixiert. Zusätzlich zu der Darstellung in Fig. 6 ist die
Druckplatte 600 an einer Klebestelle 1400 mit der Membran 1 14 verbunden. Dadurch wird die Druckplatte 600 in einer vorbestimmten Position gehalten und das Fluid wird beim Betätigen der Vorrichtung unter kontrollierten Bedingungen aus dem Folienbeutel 200 gepresst.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder"-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Claims

Ansprüche
1 . Folienbeutel (200) zum Bevorraten eines Fluids, insbesondere einer
Reagenz oder eines Hilfsstoffs für ein biochemisches Analyseverfahren, wobei der Folienbeutel (200) die folgenden Merkmale aufweist: eine Folie (202), die undurchlässig für das Fluid und Bestandteile des Fluids ist; eine Naht (204) zwischen einem ersten Teilbereich (208) der Folie (202) und einem zweiten Teilbereich (210) der Folie (202), wobei die Naht (204) fluiddicht ausgeführt ist und die Folie (202) zu einem fluiddichten Beutel (212) zum Aufnehmen des Fluids ausformt, wobei der Beutel (212) dazu ausgebildet ist, in einer Kammer (102) einer Vorrichtung (100) zum
Bereitstellen eines Fluids für eine biochemische Auswerteeinheit angeordnet zu werden; und eine definierte irreversibel zerstörbare Sollbruchstelle (206), die aus der Folie (202) ausgebildet ist und fluiddicht ist, wenn ein Fluiddruck in dem Folienbeutel (200) kleiner als ein Grenzwert ist, und die zerstört wird, wenn der Fluiddruck größer als der Grenzwert ist.
2. Folienbeutel (200) gemäß Anspruch 1 , bei dem die Folie (202) einen
mehrschichtigen Aufbau aufweist, wobei die Folie (202) insbesondere einen dreischichtigen Aufbau aufweist, wobei eine mittlere Schicht eine Metallfolie umfasst oder aus einer Metallfolie besteht.
3. Folienbeutel (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Sollbruchstelle (206) als Abschnitt der Naht (204) ausgebildet ist, insbesondere wobei die Naht (204) im Bereich der Sollbruchstelle (206) zumindest eine V-förmige Ausprägung aufweist. Folienbeutel (200) gemäß Anspruch 3, der mit einem Fluid, insbesondere mit Alkohol, gefüllt ist.
Folienbeutel (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Naht (204) in Richtung einer Mitte des Beutels (212) umgelegt und/oder umgeknickt ist.
Folienbeutel (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem zumindest in einem Teilbereich der Naht (204) neben der Naht (204), in Richtung einer Mitte des Beutels (212), eine weitere Naht (800) angeordnet ist, um ein von dem Beutel (212) umschlossenes Volumen zu verringern.
Folienbeutel (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Zusatzelement (1 100), das an einem, als Biegestelle (1 1 12) ausgebildeten Folienfortsatz (1 102) der Folie (202) befestigt ist, wobei der Folienfortsatz (1 102) auf einer, von der Mitte des Beutels (212) abgewandten Seite der Naht (204) angeordnet ist, wobei das Zusatzelement (1 100) dazu ausgebildet ist, auf den Beutel (212) gebogen und/oder gedrückt zu werden, um einen Druck auf den Beutel (212) zu konzentrieren und/oder zu erhöhen.
Folienbeutel (200) gemäß Anspruch 7, bei dem das Zusatzelement (1 100) einen Fortsatz (1 108) aufweist, der an einer der Biegestelle (1 1 12) gegenüberliegenden Seite aus einer Haupterstreckungsebene des
Zusatzelements (1 1 10) vorsteht und dazu ausgebildet ist, die Sollbruchstelle (206) zumindest teilweise zu umschließen, wenn das Zusatzelement (1 100) auf den Beutel (212) gebogen ist.
Vorrichtung (100) zum Bereitstellen eines Fluids für eine biochemische Auswerteeinheit, wobei die Vorrichtung (100) die folgenden Merkmale aufweist: eine Kammer (102) zum Aufnehmen eines Folienbeutels (200) zum
Bevorraten eines Fluids, wobei die Kammer (102) eine Schnittstelle (108) zum Bereitstellen des Fluids für die Auswerteeinheit aufweist; und eine Einrichtung (104) zum Öffnen einer Sollbruchstelle (206) des
Folienbeutels (200), um das Fluid an der Schnittstelle (108) bereitzustellen.
10. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 9, bei der die Einrichtung (104) zum Öffnen eine fluiddichte Membran (1 14) aufweist, die zumindest teilweise innerhalb der Kammer (102) angeordnet ist, und durch eine Betätigungskraft (400) verformbar ist und wobei die Membran (1 14) ausgebildet ist, um eine
Volumenverkleinerung der Kammer (102) zu bewirken und das Fluid an der Sollbruchstelle (206) aus dem Folienbeutel (200) zu der Schnittstelle (108) zu pressen. 1 1 . Vorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Kammer (102) auf einer von der Einrichtung (104) zum Öffnen abgewandten Seite eine Vertiefung (500) als Ablaufbereich für das Fluid und/oder zur Verbesserung des Öffnungsverhaltens der Sollbruchstelle aufweist, wobei die Schnittstelle (108) in der Vertiefung (500) angeordnet ist.
12. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Einrichtung (104) zum Öffnen eine innerhalb der Kammer (102) beweglich angeordnete Druckplatte (600) aufweist, die dazu ausgebildet ist, den Folienbeutel (200) zwischen der Druckplatte (600) und einem Boden der Kammer (102) flach zu drücken, wenn die Einrichtung (104) zum Öffnen betätigt wird.
13. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 12, bei der die Druckplatte (600) an der Einrichtung (104) zum Öffnen befestigt ist.
14. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 13, bei dem die
Druckplatte (600) einen Fortsatz aufweist, der an einer Seite aus einer Haupterstreckungsebene der Druckplatte (600) vorsteht und dazu ausgebildet ist, die Sollbruchstelle (206) zumindest teilweise zu umschließen oder zu hintergreifen.
15. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Einrichtung (104) zum Öffnen in einem beweglichen Deckel (1 10) der Kammer (102) angeordnet ist, der dazu ausgebildet ist, die Kammer (102) fluiddicht zu verschließen.
16. System (300) zum Bereitstellen eines Fluids für eine biochemische
Auswerteeinheit, wobei das System (300) die folgenden Merkmale aufweist: zumindest eine Vorrichtung (100) zum Bereitstellen gemäß einem der Ansprüche 7 bis 15; und zumindest einen Folienbeutel (200) zum Bevorraten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 pro Vorrichtung (100), wobei der Folienbeutel (200) in der Kammer (102) der Vorrichtung (100) angeordnet ist, und die Kammer (102) verschlossen ist.
System (300) gemäß Anspruch 16, bei der der Folienbeutel (200) außermittig in der Kammer (102) angeordnet ist und zumindest ein
Teilbereich der Naht (204) von einer Wand der Kammer (102) umgebogen ist und/oder wobei die Naht (204) die Wand der Kammer (102) beführt.
Verfahren (900) zum Herstellen eines fluidgefüllten Folienbeutels (200), wobei das Verfahren (900) die folgenden Schritte aufweist:
Bereitstellen (902) eines Folienbeutels (200) zum Bevorraten eines Fluids, wobei der Beutel (212) eine Einfüllöffnung aufweist, wobei der Fluidbeutel (200) eine Folie (202) aufweist, die undurchlässig für das Fluid und
Bestandteile des Fluids ist;
Befüllen (904) des Beutels (212) mit dem Fluid durch die Einfüllöffnung; und
Verschließen (906) der Einfüllöffnung des Folienbeutels (200) mit einer Naht 204), um den Folienbeutel (200) zu versiegeln, wobei die Naht (204) zwischen einem ersten Teilbereich (208) der Folie (202) und einem zweiten Teilbereich (210) der Folie (202) aufgebracht wird, wobei die Naht (204) fluiddicht ausgeführt ist und die Folie (202) zu einem fluiddichten Beutel (212) zum Aufnehmen des Fluids ausformt, wobei der Beutel (212) dazu ausgebildet ist, in einer Kammer (102) einer Vorrichtung (100) zum
Bereitstellen eines Fluids für eine biochemische Auswerteeinheit angeordnet zu werden und wobei im Schritt des Verschließens (906) eine irreversibel zerstörbare Sollbruchstelle (206) ausgebildet wird, die aus der Folie (202) ausgebildet ist und fluiddicht ist, wenn ein Fluiddruck in dem Folienbeutel (200) kleiner als ein Grenzwert ist, und die zerstört wird, wenn der Fluiddruck größer als der Grenzwert ist.
19. Verfahren (950) zur Herstellung eines Systems (300) gemäß einem der Ansprüche 16 oder 17, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Bereitstellen (952) eines Fluidbeutels (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 und einer Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 15;
Einbringen (954) des Fluidbeutels (200) in die Kammer (102) der Vorrichtung (100); und
Verschließen (956) der Vorrichtung (100), um das System (300) zum
Bereitstellen des Fluids für eine biochemische Auswerteeinheit herzustellen.
PCT/EP2013/075200 2012-12-11 2013-12-02 Folienbeutel zum bevorraten eines fluids und vorrichtung zum bereitstellen eines fluids WO2014090610A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3182136A1 (de) 2015-12-18 2017-06-21 Robert Bosch Gmbh Folienbeutel für ein mikrofluidisches analysesystem, mikrofluidisches analysesystem, verfahren zum herstellen und verfahren zum betreiben eines mikrofluidischen analysesystems
DE102015226417A1 (de) 2015-12-22 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Mikrofluidische Vorrichtung, Verfahren zum Herstellen und Verfahren zum Betreiben einer mikrofluidischen Vorrichtung

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014202590A1 (de) * 2014-02-13 2015-08-13 Robert Bosch Gmbh Einheit zum Bereitstellen eines Fluids für eine biochemische Analysevorrichtung sowie Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer solchen Einheit
DE102015218665A1 (de) 2015-09-29 2017-03-30 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Lagerung und Entleerung von mit Fluid gefüllten Behältern in mikrofluidischen Vorrichtungen
CN106732835B (zh) * 2015-11-21 2020-09-15 艾博生物医药(杭州)有限公司 一种流体样本的收集检测装置
DE102016014056A1 (de) * 2016-06-27 2017-12-28 M2P-Labs Gmbh Mikrofluidikchip mit einem funktionellen Bereich, der mit einem flexiblen oder verformbaren Deckel ist, und Mikrofluidiksystem
DE102016222028A1 (de) * 2016-11-10 2018-05-17 Robert Bosch Gmbh Mikrofluidischer Behälter
DE102017206489A1 (de) * 2017-04-18 2018-10-18 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren für ein mikrofluidisches System zum Analysieren einer Probe
CN108142414B (zh) * 2018-01-06 2022-03-15 鄂东医疗集团市中心医院 干细胞低温保存箱
CN112675933A (zh) * 2019-10-18 2021-04-20 利多(香港)有限公司 一种用于检测分析物的微流控芯片
JP2021123340A (ja) * 2020-01-31 2021-08-30 大王製紙株式会社 シート包装体
CN111203291B (zh) 2020-04-18 2020-07-31 博奥生物集团有限公司 一种液体存储控释装置以及生物检测芯片
DE202020001651U1 (de) 2020-04-21 2020-05-13 Benergia Deutschland Gmbh Produktverpackungsbeutel für flüssiges oder pastöses Füllgut mit Pressöffnung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060275852A1 (en) * 2005-06-06 2006-12-07 Montagu Jean I Assays based on liquid flow over arrays
US20080050830A1 (en) * 2006-05-10 2008-02-28 The Board Of Regents Of The University Of Texas System Detecting multiple types of leukocytes
DE102007059533A1 (de) * 2007-12-06 2009-06-10 Thinxxs Microtechnology Ag Mikrofluidische Speichervorrichtung
WO2009152952A1 (en) * 2008-06-19 2009-12-23 Boehringer Ingelheim Microparts Gmbh Fluid metering container
DE102010042740A1 (de) * 2010-10-21 2012-04-26 Ing. Erich Pfeiffer Gmbh Austragvorrichtung für Medien

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2756875A (en) 1955-09-08 1956-07-31 Wallace A Erickson & Co Compartmented bag and package
US2971850A (en) 1958-11-25 1961-02-14 Miles Lab Scavenger packet
US3809224A (en) * 1972-02-14 1974-05-07 D Greenwood Compartmented pouch
IN170021B (de) 1987-05-26 1992-01-25 Deita Freyberg Gmbh
JP4150513B2 (ja) * 2001-04-23 2008-09-17 株式会社サンエー化研 加熱処理用包装体
JP2004308691A (ja) * 2003-04-02 2004-11-04 Nisshinbo Ind Inc 真空断熱材及びその製造方法
US6893696B2 (en) * 2003-06-05 2005-05-17 3M Innovative Properties Company Rupturable seal
US7666358B2 (en) * 2006-10-20 2010-02-23 Cytyc Corporation Cell block cassette device
DE102009045685A1 (de) 2009-10-14 2011-04-21 Robert Bosch Gmbh Mikrofluidischer Chip

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060275852A1 (en) * 2005-06-06 2006-12-07 Montagu Jean I Assays based on liquid flow over arrays
US20080050830A1 (en) * 2006-05-10 2008-02-28 The Board Of Regents Of The University Of Texas System Detecting multiple types of leukocytes
DE102007059533A1 (de) * 2007-12-06 2009-06-10 Thinxxs Microtechnology Ag Mikrofluidische Speichervorrichtung
WO2009152952A1 (en) * 2008-06-19 2009-12-23 Boehringer Ingelheim Microparts Gmbh Fluid metering container
DE102010042740A1 (de) * 2010-10-21 2012-04-26 Ing. Erich Pfeiffer Gmbh Austragvorrichtung für Medien

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3182136A1 (de) 2015-12-18 2017-06-21 Robert Bosch Gmbh Folienbeutel für ein mikrofluidisches analysesystem, mikrofluidisches analysesystem, verfahren zum herstellen und verfahren zum betreiben eines mikrofluidischen analysesystems
US20170173581A1 (en) * 2015-12-18 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Film Bag for a Microfluidic Analysis System, Microfluidic Analysis System, Method for Producing and Method for Operating a Microfluidic Analysis System
DE102015225837A1 (de) 2015-12-18 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Folienbeutel für ein mikrofluidisches Analysesystem, mikrofluidisches Analysesystem, Verfahren zum Herstellen und Verfahren zum Betreiben eines mikrofluidischen Analysesystems
US11027276B2 (en) 2015-12-18 2021-06-08 Robert Bosch Gmbh Film bag for a microfluidic analysis system, microfluidic analysis system, method for producing and method for operating a microfluidic analysis system
DE102015226417A1 (de) 2015-12-22 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Mikrofluidische Vorrichtung, Verfahren zum Herstellen und Verfahren zum Betreiben einer mikrofluidischen Vorrichtung
WO2017108387A1 (de) 2015-12-22 2017-06-29 Robert Bosch Gmbh Mikrofluidische vorrichtung, verfahren zum herstellen und verfahren zum betreiben einer mikrofluidischen vorrichtung
US11065621B2 (en) 2015-12-22 2021-07-20 Robert Bosch Gmbh Microfluidic device, production method, and method for operating a microfluidic device

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