[发明专利]由聚酯-聚碳酸酯制成的微流体装置和微孔

说明书

技术领域

本公开总体上涉及在薄壁制品中使用的具有可流动性的热塑性组合物。

背景技术

薄壁制品通常用于医学领域，例如，用于微流体和/或聚合酶链式反应(PCR)应用。微流体应用处理几何约束于微流体装置中的流体的精确控制，该微流体装置可以通常特征在于存在一个或多个通道，通道具有至少一个小于或等于1毫米(mm)的维度。获得可以实现精确的精细模具细节复制并且可以允许生产具有这种小维度通道的微流体装置是一个持续的挑战。

考虑到PCR应用，PCR是用于在跨多个数量级扩增和复制DNA序列的方法，并且是分子生物学领域的关键技术。在PCR方法中，将DNA片段与互补DNA引物与DNA聚合酶混合在水溶液中，并且使该混合物进行多次热循环步骤。该热循环过程分离靶DNA序列的双螺旋并通过DNA聚合酶催化剂开始新的DNA合成。以下表1中示出PCR反应的典型热曲线，其中，℃是摄氏度。

通常在8至96孔阵列和0.2-0.5毫米(mL)体积的微孔板中进行PCR反应。由于每个微孔板中大量的样品，生物分子筛选协会(Society of Biomolecular Screening)和美国国家标准研究所(American National Standards Institute，ANSI)已经发布了对于具有96、984和1536孔的微孔板的关于微孔的特定尺寸和位置的用于微孔板的标准ANSI/SBS 1-2004至4-2004。

在PCR反应过程中，通过微孔的壁至反应溶液的有效热传递需要严格温度控制。为了实现有效的热传递，将PCR托盘设计为具有非常薄的微孔壁厚度，如大约0.2mm。由于需要极高流动性的材料填充薄的微孔壁，所以这些薄壁托盘的注射模塑成为显著挑战。此外，需要材料具有足够的耐热性以避免在PCR热循环步骤中的变形，以及希望透光性使得可以观察到液体体积水平。通常，聚丙烯如来自LYONDELL BASELL的PD702被用于注射模塑PCR托盘。然而，在高温如在PCR变性循环中使用的那些下聚丙烯发生软化，这可以导致PCR或其他微流体组分在加工过程中变得过度灵活，和/或聚丙烯发生翘曲或其他物理变形和/或泄漏。

一般不将聚碳酸酯材料用于薄壁微流体应用，如PCR微孔，因为虽然许多聚碳酸酯具有对于PCR或其他微流体装置所需的透明度和高耐热性，但是通常认为它们缺乏足够的流动性来填充需要的薄工具和/或在室温下不具有足够的延展性。因此，聚丙烯通常是用于PCR和其他微流体应用的热塑性塑料选择。

虽然已经提出由已经用于这种装置的聚丙烯或其他材料制成的多种微流体装置和/或PCR装置，但是本领域仍然存在对于用于制造与微流体和/或PCR操作条件相容的薄壁制品的材料的需要。

发明内容

如本文进一步描述的，微流体装置可以包括由包含聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯的热塑性组合物形成的制品，该聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯包含衍生自包括以下的单体的柔性嵌段酯单元：α,ωC_6-20脂肪族二羧酸或它们的衍生物、二羟基芳香族化合物和碳酸酯来源。

在一些实施方式中，包含聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯的微流体装置是PCR微孔或PCR微孔板，该聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯包含衍生自包括以下的单体的柔性嵌段酯单元：α,ωC_6-20脂肪族二羧酸或它们的衍生物、二羟基芳香族化合物和碳酸酯来源。

另外，如在以下进一步详细描述的，使用微流体装置用于加工流体的方法包括：

将装置的一部分暴露于至少90℃的加工温度；

其中，暴露于加工温度的装置的一部分包括由热塑性组合物形成的制品，该热塑性组合物包含：

包含衍生自包括以下的单体的柔性嵌段酯单元的聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯：α,ωC_6-20脂肪族二羧酸或它们的衍生物、二羟基芳香族化合物和碳酸酯来源。

还提供的是用于在至少90℃的加工温度下加工流体的微流体装置，该装置包括暴露于加工温度、由热塑性组合物形成的制品，该热塑性组合物包含：

包含衍生自包括以下的单体的柔性嵌段酯单元的聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯：α,ωC_6-20脂肪族二羧酸或它们的衍生物、二羟基芳香族化合物和碳酸酯来源。

附图说明

为了更完全地理解本申请，现在结合附图参考以下描述，其中：

图1是典型的微流体板的图解；以及

图2是典型的微孔板的图解。