[发明专利]微流体装置中连续、电容式液体流动监测

权利要求书

1.一种微流体芯片，包括：

可用液体填充的微通道，所述微通道包含：

一对电极；和

限定在电极之间的液体流动路径，其中每个电极在操作中沿着流动路径并且平行于填充的微通道的液体的方向延伸，以及

电路，其连接到每个电极并且被配置为在操作中经由电极连续地测量通过连续填充流动路径的液体浸湿的电极的时间函数的电容。

2.如权利要求1所述的微流体芯片，其中，

每个所述电极与流动路径并排在流动路径的旁边在平面内图案化。

3.如权利要求1或2所述的微流体芯片，其中，

每个电极的宽度在10-500μm之间，电极之间的间隙在10-1000μm之间。

4.如权利要求1-3中任一项所述的微流体芯片，其中，

所述微通道包括毛细结构的格子，后者用作无源毛细管泵，并且其中所述电极跨过所述格子延伸。

5.如权利要求1-4中任一项所述的微流体芯片，其中，

该芯片包括两个微通道，每个微通道包括：

一对电极；和

液体流动路径，所述液体流动路径限定在所述一对电极之间，所述一对电极沿着所述流动路径延伸并且平行于在操作中填充所述每个微通道的液体的方向，

并且其中，

所述电路连接到每对电极并且被配置为在操作中经由每对电极测量作为时间函数连续填充每个流路的液体的电容。

6.如权利要求1-5中任一项所述的微流体芯片，其中，

所述电路包括位于所述芯片的边缘处的电连接器，所述芯片具有允许将所述芯片插入到监控装置中的形状因数，所述电连接器被构造成允许在将所述芯片插入到监控装置中时直接插入所述芯片。

7.一种微流体测量系统，包括：

根据权利要求6所述的微流体芯片；和

流量监测装置，其被配置为允许电连接到微流体芯片的电路。

8.根据权利要求7所述的微流体测量系统，其中，

流量监测装置进一步包括数据处理单元，该数据处理单元被配置为在操作中监测作为经由芯片的电路测量的被连续填充流动路径的液体浸湿的电极的时间函数的电容，

并且其中：

数据处理单元包括模数转换器；以及

数据处理单元用低级语言的计算机程序指令编程以监视电容，该语言足够低级以允许模数转换器的时钟频率大于或等于1MHz。

9.根据权利要求7-8中任一项所述的微流体测量系统，其中，

流量监测装置进一步包括数据处理单元，该数据处理单元被配置为在操作中监测由经由芯片的电路测量的连续填充流动路径的液体浸湿的电极的电容的斜率。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的微流体测量系统，其中，

数据处理单元进一步被配置为在操作中监测电容的斜率的变化。

11.根据权利要求7-10中任一项所述的微流体测量系统，其中：

电极被配置在微通道中，从而用于数据处理单元能够在操作中作为所述电容的斜率的所述变化的一部分来检测一个或多个以下事件：检测芯片插入在流量监测装置中；检测进入微通道的液体；并检测到达微通道末端的液体。

12.根据权利要求7-10中任一项所述的微流体测量系统，还包括：

可连接到数据处理单元的图形用户界面，

并且其中，

该系统进一步被配置成指示在操作中经由图形用户界面并且基于通过芯片的电路测量的电容的斜率和/或电容的斜率的变化向用户提供反馈。

13.根据权利要求7-12中任一项所述的微流体测量系统，其中所述系统还包括：

可连接到流量监测装置的移动设备，所述移动设备包括所述图形用户界面。