[发明专利]用于通过电润湿形成具有预定体积的液滴的装置和方法

权利要求书

1.一种用于由液滴形成多个微滴的装置，所述装置包括：

第一基板，其具有第一表面；

介电层，其位于所述第一基板的所述第一表面上，并且具有通过疏水表面而彼此隔开的多个亲水表面区域；

多个电极，其位于所述介电层中，并且被配置为响应于由控制电路所提供的电压形成跨越所述液滴的电场，以在侧向方向上移动所述液滴跨越所述介电层的上表面，同时在所述亲水表面区域上留下所述液滴的部分以在所述亲水表面区域上形成所述多个微滴，

其中，所述多个微滴中的每一个设置在所述介电层的上表面上方并突出到通道中，以及

其中所述多个电极被配置为在所述介电层的上表面上方移动所述微滴。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个亲水表面区域被布置在均匀尺寸的结构的阵列中。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述结构各自在所述介电层的上表面上方凸起。

4.根据权利要求2所述的装置，其中所述结构具有多边形、圆形或卵圆形的形状。

5.根据权利要求2所述的装置，其中所述结构各自是在所述介电层的上表面下方的凹槽，其中所述凹槽各自包含亲水材料，所述亲水材料具有与所述介电层的所述上表面齐平的上表面。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述凹槽各自具有竖直或倾斜的侧壁。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述亲水表面与所述介电层的表面上的疏水间隙区域的表面齐平。

8.根据权利要求1所述的装置，其还包括与所述微滴中的对应者相关联的多个传感器，其中每个传感器均包括：

离子敏感场效应晶体管，其包括离子感测膜，所述离子感测膜被配置为暴露于微滴以及提供与所述微滴的浓度水平相关联的信号；以及

参考电极，其被配置为完全或部分浸入微滴中并与所述感测膜隔开以向所述微滴提供参考电压。

9.根据权利要求1所述的装置，其还包括第二基板，所述第二基板具有第二表面，所述第二表面面向所述第一基板的所述第一表面且通过具有高度的间隔物与所述第一基板隔开，其中所述间隔物的所述高度确定用于所述液滴的通道。

10.根据权利要求9所述的装置，其还包括所述第二基板的所述第二表面上的公共电极，其中所述公共电极具有公共电压，所述公共电压小于向所述多个电极中的一或更多个电极施加的所述电压。

11.根据权利要求10所述的装置，其中向所述多个电极中的一或更多个电极施加的所述电压是直流(DC)电压。

12.一种装置，其包括：

基板结构，其包括：第一基板；介电层，其具有所述第一基板上的疏水表面；控制电路；多条导电布线；以及多个电极，其经由所述导电布线与所述控制电路通信，并且被配置为响应于由所述控制电路所提供的电压形成电场，其中所述介电层包括：

第一区域，其用于接收液滴；

第二区域，其用于接收一或更多种试剂，所述第二区域与所述第一区域连通并且被配置为将所述液滴与所述一或更多种试剂混合以获得混合液滴：以及

第三区域，其与所述第二区域连通并且包括通过所述疏水表面彼此隔开的多个亲水表面区域，其中在所述液滴在所述亲水表面区域上方移动时，所述液滴的一部分在所述亲水表面区域上形成多个微滴，

其中，所述多个微滴中的每一个设置在所述介电层的上表面上方并突出到通道中，以及

其中所述多个电极被配置为在所述介电层的上表面上方移动所述微滴。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述多个亲水表面区域被布置在均匀尺寸的结构的阵列中。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述结构各自在所述介电层的所述疏水表面上方凸起。