[发明专利]微针和芯片

说明书

公开了用于流体的提取的微针和芯片。设置在基片(102)上的微针(101)包括沿着纵向轴线从具有斜面(505)的远端(504)延伸至在基片上的近端(506)的长形体(503)；该长形体包括沿其纵向方向延伸并且限定了流体路径(508)的毛细管孔(507)；近端与基片一体地连接，并且毛细管孔与基片的流体通道(309)流体连通。毛细管孔在远端中的横截面面积大于毛细管孔在近端中的横截面面积。

技术领域

本发明总体上涉及用于体液取样的微针和芯片。本发明具体涉及设置在基片上的微针。该微针包括沿着纵向轴线从具有斜面的远端延伸至在基片上的近端的长形体，该长形体包括沿其纵向方向延伸并且限定了流体路径的毛细管孔，近端连接至基片，并且毛细管孔与基片的流体通道流体连通。

背景技术

尽管微针有许多应用领域，但是绝大多数公开的微针涉及各种形式的药物递送。用于药物递送目的的微型针阵列的概念可以追溯到70年代的US3,964,482。科学文献中最早报道的微针之一是IEEE Trans Biomed Eng.1991年8月；38(8):758-68,Campbell(坎贝尔)等人的“Asilicon-based,three-dimensional neural interface:manufacturingprocesses for an intercortical electrode array.(硅基三维神经接口：用于皮质内电极阵列的制造过程)”中的一种异平面硅针阵列，该异平面硅针阵列在4.2mm×4.2mm的区域上具有100个1.5mm长的针。最终，就像20世纪后半叶属于微电子学那样，21世纪将属于生物传感技术。集成电路(IC)对我们今天的日常生活已经产生了巨大的影响并且利用批量制造生物传感的相同的微型化和成本效益可能会使临床诊断和健康监测从昂贵的实验室转移至小型手持用户设备。待测量的分析物的取样是生物传感的先决条件。科学论文中描述的设计中的许多设计具有提取体液即血液或组织液ISF的目的。已经证明了通过在血管系统中使用自然的“超压”成功提取血液。然而，通过扩散或其他机制实现在不受压力的情况下成功提取ISF是极少的或者甚至是不存在的。

发明内容

本发明的目的是撇开先前已知的微针的上述缺点和不足并提供改进的解决方案。

本发明的目的是提供一种改进的初始限定类型的微针，其允许容易地进行组织液ISF取样。

本发明的目的分别由所附权利要求中限定的微针和芯片来满足。

第一方面，本发明涉及一种微针，其设置在基片上，该微针包括：长形体，其沿着纵向轴线从具有斜面的远端延伸至在基片上的近端；该长形体包括沿其纵向方向延伸并限定了流体路径的毛细管孔，近端与基片一体地连接并且毛细管孔与基片的流体通道流体连通；其特征在于：毛细管孔在远端中的横截面面积大于毛细管孔在近端中的横截面面积。斜面被称为相对于毛细管孔的纵向轴线的斜切表面。

第二方面，本发明涉及一种芯片，该芯片包括：多个微针，所述多个微针一体地形成在基片上，每个微针包括：长形体，其沿着纵向轴线从具有斜面的远端延伸至在基片上的近端；该长形体包括沿其纵向方向延伸并限定了流体路径的毛细管孔，其中，毛细管孔在远端中的横截面面积大于毛细管孔在近端中的横截面面积；近端与基片一体地形成，并且第一流体路径与基片的流体通道流体连通；并且基片具有形成流体路径的流体通道，其中，流体通道的宽度大于流体通道的深度。

下面描述第一方面的附加或替代特征。

微针的毛细管孔的横截面面积可以沿着纵向方向从远端朝向近端逐渐减小。这有助于借助于作用在毛细管孔中的流体上的毛细管力而增强通过毛细管孔的流体流动。

毛细管孔的横截面(与纵向方向交叉)还可以包括至少一个圆角。这有助于毛细管孔的润湿，这对流体流动具有积极影响。