[发明专利]流体的微流体计量

说明书

技术领域

本文献涉及在计量流体相关的方法和材料。例如，该文献提供如 下微流体通道，所述微流体通道被构造成精确地计量小体积的样品和/ 或试剂，这些样品和/或试剂能够在微流体系统中用于诊断一种或多种 疾病状态。

背景技术

在世界的部分地区中，诸如HIV感染的疾病(和疾病的各个阶段)、 梅毒感染、疟疾感染和贫血症是常见的并且使人类特别是怀孕妇女虚 弱。例如，将近350万怀孕妇女是HIV-感染的，并且每年将近70万婴 儿从他们的母亲感染HIV。这些婴儿HIV感染能够通过鉴定患有HIV 的母亲并且对她们进行治疗而防止。此外，在发展中国家将近20％的 妇女感染梅毒，导致每年50万以上的婴儿死产和死亡。将近1万妇女 和20万婴儿在怀孕期间每年死于疟疾，并且作为例如蠕虫感染、寄生 虫和/或营养缺乏的结果，在发展中国家将近45％的怀孕妇女遭受贫血 症。贫血症会不利地影响孕妇产后出血的存活机会并且阻碍婴儿成长。 约11.5万孕产妇死亡和约50万婴儿死亡已经与发展中国家的贫血症关 联起来。

发明内容

本文献提供了用于计量流体的装置和方法。对少量样品的分析需 要精确计量小体积的样品和所需的试剂。另外，一些分析依赖于从分 析室排出空气。在一些情况下，本文所提供的装置和方法能够输送精 确体积的一种或多种流体。在一些情况下，本文所提供的装置和方法 能够在沿着流体之间的交界面不存在气泡的情况下将多种流体输送至 公共通道。

在一些情况下，本文所提供的用于计量流体的装置包括：计量通 道，该计量通道限定在计量进口与计量出口之间；加载通道，该加载 通道具有加载进口，并且在加载-计量交叉点处与计量通道相交；和流 出通道，该流出通道具有流出出口，并且在计量-流出交叉点处与计量 通道相交。计量通道能够限定在计量-流出交叉点与加载-计量交叉点之 间要计量的流体的体积。在一些情况下，本文所提供的装置和系统的 进口和出口包括阀，这些阀控制流体流入到所述装置中以及从所述装 置流出。在一些情况下，计量-流出交叉点和/或加载-计量交叉点能够 包括毛细管阻塞几何结构，以限制流体沿特定的路径前进(例如，当 流体由于毛细管作用而流动时)。

在一些情况下，本文所提供的用于计量流体的装置包括：多个计 量通道，所述多个计量通道各自具有计量进口，并且各自在一个或多 个计量-计量交叉点处与其它计量通道中的至少一个相交；流出通道， 该流出通道具有流出出口，并且在计量-流出交叉点处与所述多个计量 通道中的第一个相交；和加载通道，该加载通道具有加载进口，并且 在加载-计量交叉点处与所述多个计量通道中的第二个相交。每个计量 通道能够限定在两个交叉点之间要计量的流体的体积。在一些情况下， 本文所提供的装置和系统的进口和出口包括阀，这些阀控制流体流入 到所述装置中以及从所述装置流出。计量-流出交叉点、加载-计量交叉 点和/或一个或多个计量-计量交叉点能够各自具有毛细管阻塞几何结 构，这能够限制流体沿着特定的路径前进(例如，当流体由于毛细管 作用而流动时)。

在一些情况下，本文所提供的用于计量流体的方法包括依次输送 流体，以用计量流体填充计量通道和用加载流体填充加载通道，接着 将流体从通道推出。

在一些情况下，填充计量通道能够包括打开计量进口阀和计量出 口阀，关闭其它阀，并且将计量流体泵送或吸引到计量通道中。例如， 通过使其它阀关闭，其它通道内的压力能够阻止计量流体流入到其它 通道中。在一些情况下，填充计量通道能够包括将计量流体输送至计 量进口，使得计量流体通过毛细管作用被芯吸通过计量通道。例如， 计量通道能够是具有亲水表面的微流体通道。在一些情况下，交叉点 和/或计量出口能够具有毛细管阻塞几何结构，使得被芯吸的流体不被 芯吸到其它通道中或经过计量出口。在一些情况下，阀、毛细管阻塞 几何结构、泵送和芯吸的组合能够用来填充计量通道，且无大量体积 的计量流体被输送到其中提供的相交通道中。