[发明专利]微流体装置

说明书

技术领域

本公开内容涉及微流体装置(microfluidicdevice)以及制造并检查这种装置的方法。

背景技术

本文中所提供的“背景技术”描述以对本公开的背景作一般性说明为目的。就其描述程度而言，描述在背景技术部分的、目前署名的发明人的工作以及申请时未另限定为现有技术资格的说明的方面，既没有明确地也没有隐含地承认作为与本发明的相对的现有技术。

微流体电路通常由结合在一起并且被布置在载体中的两个基板制造成平面结构。载体有时被称为盒子(caddy)。在聚合物基板的情况下，热结合和溶剂蒸汽结合为示例结合方法。尤其是，热结合具有用于生物应用的优势，该优势在于例如与粘合结合相比没有污染物。诸如通道和混合腔的微流体电路元件通过一个或两个基板的表层结构形成在基板之间的界面上。

热结合和溶剂蒸汽结合依赖于：首先，对将要结合的一个或两个聚合物表面进行软化，然后将两个表面按压在一起以引起一定程度的变形。虽然形成良好的结合需要大量的变形，但是过量的变形将对形成装置的微流体通道及其他微流体部件的精密的表面结构具有负面影响。另一方面，如果变形不充分，则结合在物理上可能不牢固并且潜在地发生泄漏。因此，需要以足够但是不过大的变形方式进行结合。

可以通过测量完成的装置结构中的通道深度来测量由结合所引起的垂直压缩的量，因为在结合之前的通道深度是已知的。因此，结合之前的通道深度与结合后的通道深度之间的差异测量出的结合所诱发的压缩。测量通道深度的已知的破坏性方法是切割通道处的结合部分并且利用光学显微镜或者扫描电子显微镜(SEM)来测量通道的该部分的深度。存在可用的诸如X线断层摄影术(X-Raytomography)或者光学方法的非破坏性方法，但是这种装备昂贵并且在某些情况下不是特别精确。

发明内容

根据本公开内容的第一方面，提供了一种微流体装置，包括：由第一聚合物材料(polymermaterial，高分子材料)制成的第一基板和由第二聚合物材料制成的第二基板，第一基板和第二基板具有相应的结合面，至少一个结合面具有通道形成物(channelformation)，使得当所述结合面通过表面变形而彼此结合时，所结合的第一基板和第二基板与通道形成物形成包括多个微流体通道(microfluidicchannel)的微流体通道网络的至少一部分，其中，与限定微流体通道网络的通道形成物分离的一个或多个指示凹坑形成在至少一个所述结合面中，使得通过结合处理所引起的表面变形引起一个或多个指示凹坑(indicatorpit)的构造的变化。

本公开内容还提供了一种测量仪器，包括：如以上所定义的微流体装置；处理器，被配置为检测来自所述微流体装置的流体测量结果；以及检测器，被配置为将一个或多个指示凹坑的变形与一个或多个指示凹坑结合前的构造进行比较，以在微流体装置的制造过程中检测结合期间发生的压缩的量；处理器被配置为根据通过检测器检测出的压缩的量在检测来自微流体装置的流体测量结果时调整一个或多个参数。

本公开内容还提供制造微流体装置的方法，方法包括：设置由相应的第一聚合物材料和第二聚合物材料制成的第一基板和第二基板，第一基板和第二基板具有相应的结合面，至少一个结合面具有通道形成物，使得当结合面通过表面变形而彼此结合时，所结合的第一基板和第二基板与通道形成物形成包括多个微流体通道的微流体通道网络的至少一部分，其中，与限定微流体通道网络的通道形成物分离的一个或多个指示凹坑形成在至少一个结合面中；在准备彼此结合时使至少一个结合面软化；并且通过压缩第一基板和第二基板的结合面进行结合，压缩引起该一个或多个指示凹坑的构造的变化。

通过所附权利要求限定了另外的相应的方面及特征。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照以下示例性实施方式的详细描述，本公开内容的更全面的认识及容易获得的本发明所伴随的优点将会变得更容易理解，在附图中：

图1是根据本公开内容的实施方式的微流体装置在结合之前的一部分的示意性截面图；

图2A、图2B和图2C是在分别利用较少量和较大量的压缩结合之前和结合之后的5级指示凹坑的平面示意图；

图3示意性地示出了可替代的指示凹坑形状；

图4是示例性微流体装置的一部分的示意性截面图；

图5A是整个示例性微流体装置的平面示意图；

图5B是微流体装置的示意性截面图；

图6示意性地示出基板制造过程的主要步骤；并且