[发明专利]微流体设备及其制造方法和合并这种微流体设备的传感器

说明书

技术领域

本发明涉及微流体设备。该设备可以是例如用于检测样本流体中目标物质的生物传感器或设备，或其一部分。

应用包括分子诊断生物传感器、DNA阵列、药物、环境和食品质量传感器。所公开的设备可以适用于物质的分离(色谱法)，例如用于DNA测序、从样本中提取DNA或蛋白质以及分子筛选。

背景技术

在例如分子诊断之类的领域中，生物传感器用于针对一个或多个目标物质的存在来测试或分析诸如血液或其他体液之类的样本流体。这种目标物质包括例如抗原、微生物和/或分子。为此，在一种类型的生物传感器中，目标物质被固定在微流体设备内的表面上的捕获物质结合或捕获。所述固定区域可被称为斑点(spot)。该微流体设备典型地在其能力方面用于处理通常几乎不可获得的少量样本流体。通过附着标签使得目标物质的存在是可感知的(tangible)，所述标签例如是荧光分子或任何其他创建可被检测的物理效应的标签。光学标签是最常用的。为了允许复用感测，即利用一个生物传感器在样本流体内顺序地或同时地感测多种目标物质，所述微流体设备可以包括固定在其表面之一处的一个或多个斑点内的多种捕获物质，它们或者被组织在阵列内或者不是。

已经提出并实际使用了生物传感器设备的两种设置，即所谓的溢出(flow-over)思想和所谓的流过(flow-through)思想。

根据流过思想的生物传感器使用具有小于1微米的平均孔大小的多孔膜。包括捕获物质的所述斑点存在于该膜上。通过强迫样本流体通过该膜，对于样本流体中所包含的生物分子来说扩散距离变得很小，从而扩散传输将不会限制吸附动力并且完成了对目标物质的高效捕获。

WO-2007/060580-A1公开了一种包括被两个外壳部分包围的多孔膜的微流体设备。该膜设有用于结合目标物质的固定捕获物质的斑点。这两个外壳部分包括多个凹槽(recess)。这两个外壳部分的凹槽一起形成用于引导样品流体的通道。所述斑点被提供在所述通道与所述膜相交的位置的一个或多个处。被引导通过特定通道的样本流体经过该通道的每个膜。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的微流体设备和合并所述微流体设备的传感器设备。

本发明由独立权利要求限定。从属权利要求限定了有利实施例。

本发明的微流体设备结合了多个特征，从而使得它需要小的样本体积，同时减少或缓和了从一个凹槽内的多孔材料通过不是所述通道的部分的路径到另一个凹槽中的多孔材料的样本流体泄漏。例如，在WO-2007/060580-A1的设备中，样本流体可以以此方式经由所述膜本身泄漏，即样本流体可以通过插在所述两个外壳部分之间的多孔膜在不同于通道方向的另一个方向上传输，即在多孔膜的平面中传输。因此，所述设备中所述膜的平均孔大小被限制于这样的大小：使得样本流体的泄漏被限于可接受的水平。

本发明的微流体设备的设计是这样的：使得所述膜不互连，因为在所述通道方向上在连续的膜之间没有膜材料。因此，现有技术设备的泄漏被全部阻止，并且本发明的设备提供了更宽的适用领域。

而且，本发明的微流体设备的设计将多孔材料集成在所述(部分)凹槽内，从而使得所述凹槽壁支持并保护所述多孔材料在使用期间免受破坏。于是所述设备更具鲁棒性且更加可靠并且提供更具鲁棒性的可靠的运行。