[发明专利]模块化且可重构的多级微反应器试剂盒设备

说明书

技术领域

本发明涉及微流体化学反应及其分析领域。更具体地，本发明涉及模块化且可重构的多级微反应器试剂盒设备。

背景技术

微流体技术已经被用于在高度和宽度通常在1至500微米范围的通道中操纵流体。流体以纳升(nanoliter)或微升(mircroliter)的体积运动。“芯片上实验室(Lab-on-a-chip)”技术利用微流体技术以非常高的速度来执行化学反应并进行分析同时消耗少量启动材料(starting material)。各种化学反应需要困难的条件，如高压和高温。微流体系统使用小型化反应器、混合器和热交换器以及其他处理元件，用于在微小尺度内执行化学反应。这种系统对于诸如制药反应或实验室反应(laboratory reaction)方面很有用，这种反应需要非常小且精确的化学制品量，以成功地获得所需产品。进而，使用微流体系统通过减少扩散时间和对过量试剂的需要来增加效率。

微流体系统的应用很广泛，但是商业上的成功部分地发展缓慢，部分是因为微流体装置制造困难且昂贵。微流体技术中另一很大的障碍是解决宏观至微观的界面(interface)。其他显著的问题包括系统的堵塞和气泡聚集，这会干涉与正常的微流体系统运转。由此，需要用于微流体系统的低成本解决方案。优选地非必须地，这种解决方案允许容易地更换各种类型的微流体部件，以便建立微流体系统和回路(circuit)，以适应诸如微产生特定产品提供所需特定回路这样的特定应用。

发明内容

披露了一种试剂盒系统，具有带至少一个微流体部件端口的总管和带有系统输入部和系统输出部的连接块(connection block)，该端口带有用于连接至少一个微流体部件的至少两个输入/输出端子。可去除地附接至试剂盒系统的微流体部件为毛细插入件，也被称为试剂盒，其具有带至少第一和第二部件输入/输出端子和紧固件孔的安装区域、具有第一和第二输送部分和本体部的流体管路以及紧固件。第一输送部分连接至安装块的第一部件输入/输出端子，且第二输送部分连接至安装区域的第二部件输入/输出端子。第一和第二输送部分和本体部分优选设置大致平行的平面。替换地，第一和第二输送部分设置在大致平行的平面，本体设置在大致垂直于第一和第二输送部分的平面。

试剂盒系统可具有多个微流体部件端口，带有可去除地与之附接的多个微流体部件。一个或多个微流体部件可以是微流体回路插入件，且一个或多个微流体部件可以是毛细插入件或试剂盒。进而，输入和输出装配件整合在共用总管中或分离的连接块中(例如块32)。

毛细插入件或试剂盒的流体管路优选是微流体管路，但也可以是小孔管路且可以用玻璃或塑料构成。第一输送部分连接至本体部分，该本体部连接只第二输送部分。优选地，本体部分缠绕成盘管形状或位于卷盘中。进而，试剂盒可具有一个或两个O形环或其他高压密封件，设置在第一和第二输入/输出端子处，用于在试剂盒用于试剂盒系统时在第一或第二输入/输入端子和试剂盒系统的微流体部件之间提供密封。

附图说明

参见附图对本发明的优选实施例进行描述，在多个附图中相同的附图标记代表类似的元件：

图1是试剂盒系统的部件端口侧视图，该系统带有连接块、第一试剂盒、第二试剂盒、微流体回路插入件和第三试剂盒。

图2是试剂盒系统的俯视图，带有连接块、三个毛细插入件和微流体回路插入件。

图3是试剂盒系统的示意图，显示了系统的内部连接。

图4是微流体回路插入件的视图。

图5是毛细插入件的视图。

图6是毛细插入件的侧视图。

图7是毛细插入件的截面图。

图8是带有四个毛细插入件的试剂盒系统的侧视图。

图9是图8的试剂盒系统和毛细插入件的截面图。

图10是图8和9的试剂盒系统，包括流体界面块和多个毛细插入件。

图11是流体界面块的视图。

图12是试剂盒系统，具有保持块和三个机加工的总管试剂盒。

图13是机加工总管试剂盒的放大视图。

具体实施方式