[发明专利]具有抗湿、排气区域的微流体设备

说明书

微流体设备和用于制造该微流体设备的方法，包括具有闭合部分的微流体通道，该闭合部分包括：由潮湿区域形成的液体通路；以及沿着液体通路并与液体通路邻接地延伸的抗湿区域。抗湿区域被构造为提供排气口，以沿着抗湿区域排放气体。

背景技术

本发明一般而言涉及微流体设备领域，特别是微流体芯片，以及相关设备及其操作和制造其的方法。微流体一般是指微加工的设备，其被用于泵送、采样、混合、分析和将液体分成剂量。其突出特征源于液体在微米长度尺度表现出的特殊行为。微流体中的流体流通常是层流的。通过制造横向维度在微米范围内的结构，可以达到远低于一纳升的体积。在大尺度(由于反应物的扩散)而受限的反应可以加速。最后，液体的平行流可以有可能被精确和可重复地控制，从而允许在液体/液体和液体/固体界面处发生化学反应和梯度。因而，微流体被用于生命科学中的各种应用。

许多微流体设备已经使用芯片接口和闭合的流路径。闭合的流路径便于将功能元件(例如，加热器、混合器、泵、UV检测器、阀门等)集成到一个设备中，同时最小化与泄漏和蒸发相关的问题。

发明内容

在本发明的一方面，一种微流体设备包括定义具有闭合部分的微流体通道的基板。闭合部分包括由潮湿区域形成的液体通路。闭合部分还包括沿着潮湿区域并与潮湿区域邻接地(contiguously)延伸的抗湿区域。抗湿区域被构造为提供排气口，以沿着抗湿区域排出来自潮湿区域的气体。抗湿区域有利地被构造为允许气体被排出。

在相关方面，抗湿区域是第一抗湿区域，并且微流体通道的闭合部分还包括与第一抗湿区域相对的、沿着液体通路并与液体通路邻接地延伸的第二抗湿区域。第二抗湿区域被构造为提供排气口，以沿着第二抗湿区域排出来自潮湿区域的气体。

在相关方面，液体通路的潮湿区域由底壁并且在布置在液体通路的每一侧上的侧壁之间形成，并且抗湿区域在侧壁中的一个侧壁和液体通路之间延伸。抗湿区域有利地提供排气，因为它沿着微流体通道的侧壁并与微流体通道的侧壁邻接地延伸。抗湿区域有利地提供：液体限制、排气和无泄漏的部件配合。

在相关方面，液体通路的潮湿区域至少由微流体通道的底壁和侧壁形成，并且抗湿区域沿着微流体通道的侧壁并与微流体通道的侧壁邻接地延伸。

在相关方面，微流体设备还包括一个或多个非闭合部分，使得气体可以沿着抗湿区域从闭合部分向一个或多个非闭合部分排出。

在相关方面，微流体设备还包括连接到微流体通道的第二多个微流体通道。第二微流体通道中的每一个具有闭合通道部分，并且第二多个微流体通道中的每一个包括由潮湿区域形成的液体通路。至少一个抗湿区域被构造为提供排气口。第二多个微流体通道在其一端连接到微流体通道中，以形成闭合通道部分的交点。

在相关方面，抗湿区域包括黑硅。黑硅有利于排气以及与表面和材料配合。

在另一个相关方面，抗湿区域使液体通路与邻近结构配合。

在另一个相关方面，微流体设备还包括具有搁置在抗湿区域上的区域的结构，并且抗湿区域被构造为防止液体在液体通路和邻近结构之间的泄漏。

在另一方面，微流体设备还包括由公共的抗湿区域分开的两条液体通路。公共的抗湿区域沿着两条液体通路中的每一条并与两条液体通路中的每一条邻接地延伸。

在本发明的一方面，一种使微流体设备排气的方法包括：使液体沿着液体通路上的潮湿区域前进，以冲洗微流体通道中的气体；以及使来自微流体通道的闭合部分的气体沿着抗湿区域排放，其中抗湿区域沿着液体通路并与液体通路邻接地延伸。

在本发明的另一方面，一种制造微流体设备的方法包括：在基板中形成微流体通道，微流体通道具有闭合部分；使用闭合部分中的潮湿区域形成液体通路；以及在闭合部分中形成抗湿区域，抗湿区域沿着液体通路并与液体通路邻接地延伸，抗湿区域被构造为提供排气口，以沿着抗湿区域排放来自潮湿区域的气体。