CN106999935A - 微流体系统以及分析试样溶液的方法和制造用于分析试样溶液的微流体系统的方法 - Google Patents

Abstract

本明涉及一种用于分析试样溶液的微流体系统（100）。所述微流体系统（100）具有用于容纳所述试样溶液的起始体积的分配腔（110）。在此，所述分配腔（110）具有多个部分体积区段（115），以用于容纳所述试样溶液的对于检验反应能够使用的部分体积。所述微流体系统（100）也具有排挤机构（120），该排挤机构构造用于：将所述起始体积分配到多个部分体积中。

Description

微流体系统以及分析试样溶液的方法和制造用于分析试样溶 液的微流体系统的方法

技术领域

本发明关于一种用于分析试样溶液的微流体系统，关于一种用于分析试样溶液的方法并且关于一种用于制造用于分析试样溶液的微流体系统的方法。

背景技术

微流体的诊断系统、例如芯片实验室或片上实验室（LoC）允许尤其用于专门地检验极为不同的分子的复杂的流体的工作过程的微型化的和集成的执行。DE 10 2009 035270 Al说明了一种单路-复合-聚合酶-链式反应-芯片和一种聚合酶-链式反应器。

发明内容

在这样的背景前，利用这里所介绍的原理按照主权利要求所述介绍了一种用于分析试样溶液的微流体系统，一种用于分析试样溶液的方法和一种用于制造用于分析试样溶液的微流体系统的方法。有利的设计方案由各从属权利要求和接下来的说明得出。

按照本发明的实施方式，能够尤其提供一种微流体系统，其作为分配腔具有用于容纳试样溶液的中央腔。通过排挤机制或柔韧的膜片（该膜片在经限定的位置处能够偏移或能够形变）的安装，能够实现液体或液态的试样的有利的操作。如果所述腔利用试样溶液已经填充或将被填充，则通过所述的膜片的偏移能够产生单个的部分体积或反应腔并且围住所加入的试样体积的部分量或部分体积。作为任选方案，对于试样分配也能够在经限定的位置处实现所述腔的表面的改型，以便例如实现亲水的和/或疏水的性质。作为附加方案或备选方案，所述腔的物理的细分能够通过柱等来实现。按照本发明的实施方式，对于将试样溶液细分和分配到多个部分体积或反应腔上能够提供合适的结构和工艺流程，以便能够利用独立的和封闭的反应根据不同的参数来研究所述试样溶液。

有利地，按照本发明的实施方式，能够对于微流体系统提供集成的分配原理或划分原理（Aliquotierprinzip），该微流体系统由此进一步能够微型化以及还有在关于试样分析的并行度中能够提高。在每个建立的反应腔中或在每个部分体积处，能够例如执行独立的检验反应或能够根据不同的参数来研究所述试样溶液。不同的检验反应能够在此在一种方法内或跨越方法地来执行。后者还具有的优点在于，试样溶液能够借助于不同的方法来分析。由此能够节约时间和成本。通过单个的反应腔或部分体积的物理的可分性，能够排除或最小化交叉污染和由此交叉反应。同样，能够例如避免采用DNA微阵列，以用于检验不同的DNA分子。

尤其由于检验反应能够在均匀的阶段中执行，则能够获得经加速的反应动力学，这能够在积极方面作用于分析时长或者说到达结果的时间和作用于敏感性。

介绍了一种用于分析试样溶液的微流体系统，其中，所述微流体系统具有下述的特征：

用于容纳试样溶液的起始体积的分配腔，其中，该分配腔具有多个部分体积区段，以用于容纳所述试样溶液的能够用于检验反应的部分体积；和

排挤机构，该排挤机构构造用于将起始体积分配到多个部分体积中。

所述微流体系统能够指的是一种分析系统，尤其一种用于医学诊断、微生物诊断或环境分析的微流体的片上实验室系统或芯片实验室系统。所述微流体系统能够具有用于加入所述试样溶液到微流体系统中的区段并且作为附加方案或备选方案具有开动单元，以便给所述分配腔供给所述试样溶液和可选地供给用于准备和分析该试样溶液的物质。能够被称为试样溶液的是有待分析的液体，典型是液态的或经液化的病人试样，例如血、尿、粪便、痰、脑脊液、灌洗液，被冲洗的涂片或液化的组织试样，或者非人类的材料的试样。试样溶液的起始体积能够相应于被加入到分配腔中的试样溶液的体积。在所述部分体积区段中能够借助于所述排挤机构来积聚或分隔所述试样溶液的部分体积。换而言之，所述排挤机构能够被构造用于：使得所述试样溶液的部分体积在所述部分体积区段中积聚或分隔。尤其，所述排挤机构能够被构造用于：划分所述试样溶液。能够将划分理解为将大的液体体积分隔到小的液体体积中并且将其范围分隔到单个的反应腔或部分体积区段中。在此，所述试样溶液能够分为相同大小的或不同大小的部分体积区段、部分体积或反应腔中。例如，所述排挤机构也能够被构造用于：在试样溶液处执行所谓的计量。所述排挤机构还能够被构造用于：促成所述部分体积彼此的物理分离。借助于所述排挤机构或划分结构，能够在芯片实验室系统或片上实验室系统中使得试样溶液例如并行地借助很多检验反应来分析。所述检验反应能够例如指的是来自核酸分析、稀释系列实验，如功效测试、免疫测定、临床化学等范围中的反应。

按照一个实施方式，所述排挤机构能够被构造用于：使得起始体积分配到多个部分体积和一个剩余体积中。在这里所述排挤机构能够被构造用于：把位于所述剩余体积中的试样溶液从所述分配腔中排挤。作为备选方案，在这里所述排挤机构能够被构造用于：把位于所述剩余体积中的试样溶液以从所述分配腔中能够冲洗的方式进行提供。所述试样溶液的剩余体积能够在此布置在所述分配腔的体积区段外。这样的实施方式提供的优点是，能够避免或最小化在所述分配腔中的空气夹杂物并且作为附加方案或备选方案实现将所述剩余体积从所述分配腔中简单地导出。

尤其，所述排挤机构能够具有至少一个能够偏移的、柔韧的膜片。这样的实施方式提供的优点是，以不繁琐地能够实现的方式能够实现所述试样溶液的可靠的分配。

在此，所述至少一个膜片能够在所述部分体积区段的区域中至少部分面地不能够偏移地与所述分配腔的主表面相连。在这里，所述至少一个膜片能够在所述部分体积区段外至少部分面地在相对于分配腔的对置的主表面的靠置中能够偏移。尤其，所述膜片能够借助圆形的或扁平的接合部而与所述微流体系统的层构的接合层进行连接。所述膜片能够环形地或甜甜圈状地能够与所述分配腔的对置的主表面进入接触。这样的实施方式提供的优点是，以特别简单的方式能够使得试样溶液的部分体积形成或彼此隔离。

同样在此能够设置多个用于导送介质以用于偏移所述至少一个膜片的通孔，其中，所述通孔能够以汇接到所述分配腔中的方式来造形。所述介质能够例如指的是压缩空气、油等。在所述通孔的从所述通孔的汇接口背离的侧部上能够布置有用于将压力施加到所述介质处的器件。这样的实施方式提供的优点是，所述膜片以这种方式在结构方面不繁琐地以及可靠地并且对于经限定的持续时间能够偏移。

按照一个实施方式，能够在分配腔的部分体积区段的至少一个部分量中，能够布置或布置有用于检验反应的试剂。换而言之，所述分配腔能够具有被预存在部分住处区段（Teilwohnungsabschnitte）的至少一个部分量中的试剂。所述试剂在这里能够是相同的、同类的或不同的。在所述分配腔的不同的区域中这样来预存不同的试剂所提供的优点是，在每个部分体积区段中能够在所述试样溶液的部分体积处执行独立的反应。

同样，所述分配腔能够具有用于将所述试样溶液和任选地将至少一另外的物质加入到所述分配腔中的加入口和用于将物质从所述分配腔中输出的至少一个输出口。所述至少一另外的物质能够指的是用于检验反应的试剂、冲洗溶液等。这样的实施方式提供的优点是，能够将物质以简单的方式加入到分配腔中以及从该分配腔中导出。

所述分配腔为了促进将所述起始体积分配到部分体积中还能够具有亲水的部分区段、疏水的部分区段和作为附加方案或备选方案具有柱。例如，所述分配腔在所述部分体积区段中能够至少部分地具有亲水的表面并且作为附加方案或备选方案在所述部分体积区段外至少部分地具有疏水的表面。这样的实施方式提供的优点是，使得所述试样溶液分配到所述部分体积中的过程能够被加速和/或简化。

此外，介绍了一种用于分析试样溶液的方法，其中，所述方法具有下述步骤：

提供前文提到的微流体系统的实施方式；

将所述试样溶液的起始体积加入到所述分配腔中；并且

操纵所述排挤机构，以便将所述起始体积分配到多个部分体积中。

所述方法能够结合前文提到的微流体系统的实施方式有利地实施，以便分析所述试样溶液。在所述操纵的步骤中，能够这样来操纵所述排挤机构：使得所述部分体积借助于所述排挤机构对于能够限定的持续时间来物理分离。同样，所述方法能够在所述操纵的步骤之后具有中间冲洗所述分配腔的步骤，以便把布置在所述部分体积区段外的试样溶液的剩余体积从所述分配腔中冲洗出去。

按照一个实施方式，所述方法也能够具有步骤：在所述部分体积区段中的试样溶液的部分体积处借助于被布置在所述分配腔的部分体积区段的至少一个部分量中的试剂来执行检验反应。所述方法还能够具有步骤：评估所述检验反应的结果。在此，所述评估的步骤在所述执行检验反应的步骤期间并且作为附加方案或备选方案在该步骤之后来实施。同样，所述方法能够具有步骤：把用于所述检验反应的试剂布置在所述分配腔的部分体积区段的至少一个部分量中。这样的实施方式提供的优点是，能够提供用于分析所述试样溶液的节省时间和位置的可行方案。当在执行检验反应的步骤期间实施所述评估的步骤时，能够执行实时测量，其中，能够产生定量的信息。

尤其，对于封装的聚合酶链式反应或巢套的PCR（PCR =聚合酶链式反应）的应用能够是有利的。通过放大较长的DNA区域（在该区域上例如存在多个目标序列），从所述试样溶液中在第一PCR中（该PCR例如能够在从所述分配腔分离的腔中执行）能够在第二PCR的框架中产生用于单个检验反应的足够的材料，该第二PCR例如能够在所述分配腔中执行。由此能够避免的是，有待研究的试样材料（其通常能够包含很少的目标分子）直接或不带有前置放大地分配到多个反应腔上，其中，所述单个的腔能够包含用于检验反应的过少的基因的初始材料。

介绍了一种用于制造用于分析试样溶液的微流体系统的方法，其中，所述方法具有下述步骤：

构造一种用于容纳试样溶液的起始体积的分配腔，从而该分配腔具有多个部分体积区段，以用于容纳所述试样溶液的能够用于检验反应的部分体积；和

相对于所述分配腔来布置排挤机构，该排挤机构构造用于将起始体积分配到多个部分体积中。

通过实施所述方法能够有利地建立前文提到的微流体系统的实施方式。在此，所述微流体系统能够通过实施所述方法的步骤，尤其从聚合物基体中，例如通过铣削、喷铸、烫印、激光结构化等来产生。

在此介绍的原理接下来借助附图被示例性地更加详细地阐释。图示：

图1是按本发明的一个实施例的微流体系统的示意图；

图2A至4D是按照本发明的实施例的微流体系统的示意图；

图5是按本发明的一个实施例的用于分析的方法的流程图；并且

图6是按本发明的一个实施例的用于制造的方法的流程图。

在接下来本发明的适当的实施例的说明中，对于在不同的附图中示出的且相似地作用的元件使用相同的或相似的附图标记，其中，省去对这些元件的重复说明。

图1示出了按本发明的一个实施例的微流体系统100的示意图。所述微流体系统100构造用于：分析试样溶液。所述微流体系统100例如作为分析系统，尤其用于微流体的片上实验室系统或LoC系统为了环境分析或医学诊断能够应用或能够使用。

所述微流体系统100具有分配腔110，以用于容纳所述试样溶液的起始体积。在此，所述试样溶液的起始体积最大对应于所述分配腔110的内部容积或包容能力。

分配腔110具有多个部分体积区段115。在此，所述分配腔110分为多个部分体积区段115。按照本发明的在图1中所示的实施例以及以示意图为条件，例如示出了所述分配腔110的仅四个部分体积区段115，其中，微流体系统按照一个另外的实施例能够具有与此不同数量的部分体积区段115。所述部分体积区段115在这里在图1中仅为了表明而明确地绘出，因为分配腔110按照本发明的在图1中所示的实施例被构造为统一的或连通的腔。

所述多个部分体积区段115被构造用于容纳所述试样溶液的部分体积。在这里，每个部分体积区段115被构造用于容纳所述试样溶液的部分体积。所述试样溶液的部分体积在此能够用于在试样溶液处的检验反应。

从所述微流体系统100在图1中还展示了排挤机构120。由此，所述微流体系统100也具有排挤机构120。所述排挤机构120构造用于：将所述试样溶液的起始体积分配到所述试样溶液的多个部分体积中。在经分配的状态中，借助于排挤机构120的操纵或作用将所述部分体积布置在所述部分体积区段115的区域中。

尤其，所述排挤机构120被构造用于：使得起始体积分配到多个部分体积和一个剩余体积中。在此，所述排挤机构120被构造用于：使得位于所述剩余体积中的试样溶液在第一变体中以从所述分配腔110中能够冲洗的方式进行提供，正如在图2A至2E以及4A至4D中所示那样，或者在第二变体中从所述分配腔110中排挤，正如在图3中所示那样。

按照一个实施例，所述分配腔110具有用于将所述试样溶液和任选地将至少一另外的物质加入到所述分配腔110中的加入口130和用于将物质从所述分配腔110中输出的输出口140。作为任选方案，所述分配腔110能够具有多个输出口140。

微流体系统或划分结构的后续的实施例例如对于封装的聚合酶链式反应或所谓的巢套的PCR来说明，但是不限于这种分子生物学的方法。

图2A示出了按本发明的一个实施例的微流体系统100的示意剖视图。在图2A中所示的微流体系统100例如指的是图1中的微流体系统，其在图2A中在一个其它的局部截取部分中更加详细地和/或在具体的实施变体方案中得到展示。在此，从在图2A中的微流体系统100展示了所述分配腔110以及所述微流体系统100的包围该分配腔的区段。换而言之，图2A示出了按本发明的一个实施例的微流体系统100的分配腔110的剖视图。

按照在图2A中所示的本发明的实施例，所述分配腔110具有矩形的横截面轮廓。所述微流体系统100例如具有仅一个能够偏移的、柔韧的膜片220作为排挤机构。所述膜片220在此沿着所述分配腔110的主侧来布置。换而言之，所述膜片220在所述分配腔110的在图2A中的横截面轮廓的四个侧部之一上限定所述分配腔110。

在所述分配腔110中布置有试剂250。在此，试剂250中的各一个布置在所述分配腔110的部分体积区段之一中。在图2A中由此仅例如将试剂250的四个包或罐布置在所述分配腔110中。在此，所述试剂250布置在所述分配腔110的对置于所述膜片220的主表面处。作为任选方案，在分配腔110的部分体积区段的至少一个部分量中，能够布置或布置有用于检验反应的试剂250。

在图2A中示出了微流体系统100的层构260或层复合体，在其中布置有分配腔110、膜片220和试剂250。所述层构260具有接合层262、基层264和盖层266。所述接合层262、基层264和盖层266例如是聚合物基体。在所述基层264中造形有凹部，该凹部对应于在单侧敞开的状态中的分配腔110。所述膜片220一直延伸经过在所述基层264中的凹部或跨越该凹部。由此所述分配腔110通过所述基层264和所述膜片220来限定。在这里，所述膜片220布置在所述基层264和所述接合层262之间。所述盖层266布置在所述接合层262的背离于所述膜片220的表面处。

在所述接合层262中造形有通孔或通道270。在图2A的示意图中例如示出了仅四个通道270。所述通道270被构造用于导送用于偏移所述膜片220的介质。即使从图2A中以示意未条件没有出现，也将所述通道270以汇接到所述分配腔110中的方式来造形。在这里，在所述通道270处从外部能够施加一种压力，以便利用压力来加载所述介质，以便偏移所述膜片220。

即使在图2A中没有明确可见，所述膜片220在所述分配腔110的部分体积区段的区域中至少部分面地不能够偏移地与所述接合层262的表面相连，其代表所述分配腔110的主表面。此外，所述膜片220在所述分配腔110的部分体积区段的外部至少部分面地在相对于分配腔110的对置于膜片220或接合层262的主表面的靠置中能够偏移。

图2B示出了在示意的俯视图中的所述微流体系统100的在图2A中所示的部分。在这里，在图2B中的剖线A-A表明了图2A中的剖视图的剖平面。在此，从所述微流体系统100在图2B中示出了分配腔110、加入口130、输出口140、试剂250和通道270。

仅示例地，在所述微流体系统100的分配腔110中在这里布置有具有试剂250的十二个包，由此所述分配腔110例如具有十二个部分体积区段。通道270在这里在部分体积区段的每个中均具有汇接部或汇接口。在此，所述汇接口通过所述膜片来覆盖。所述通道270在背离于所述汇接口的端部处具有共同的联接口275。经过所述联接口275能够利用压力来加载能够填入到所述通道270中的介质。

此外，在图2B中展示了所述膜片的偏移区段280。在所述偏移区段280中能够使得所述膜片偏移并且在所述偏移区段280外使得所述膜片与所述层构的接合层相连并且由此不能够偏移。所述偏移区段280在这里是环形的并且包围在所述分配腔110中的部分体积区段中的每个部分体积区段。

图2C示出了在所述分配腔110的经填充的状态中的图2A或图2B中的微流体系统100的示意的剖视图。在这里，在图2C中的剖平面对应于图2A中的剖平面并且在图2C中的示意除了所述分配腔110的内部容积利用所述试样溶液的起始体积290来填充以外对应于图2A中的示意。

图2D示出了在所述膜片220的经操纵的状态中的图2C中的微流体系统100的示意的剖视图。在这里，所述膜片220偏移到在图2B中所示的偏移区段280中。由此，试样溶液的在图2C中所示的起始体积借助于所述膜片220分为在所述部分体积区段内的部分体积292以及在所述部分体积区段外的剩余体积294。在图2D中以示意为条件由此示出了四个部分体积292。剩余体积294布置在所述部分体积区段之间以及布置在所述部分体积区段的外部。

图2E示出了在部分被冲洗的状态中的图2D中的微流体系统100的示意的剖视图。在这里，在图2D中所示的剩余体积通过冲洗溶液X、例如油等来排挤。由此，所述部分体积292在所述部分体积区段中由所述冲洗溶液X包围，其中，所述部分体积292关于所述冲洗溶液X通过所述膜片220的经偏移的偏移区段来密封。

换而言之，图2A至2E示出了所述微流体系统100的实施例，在其中，在所述分配腔110的两个主侧之一处或在所述接合层262处安装有柔韧的膜片220。在所述接合层262中造形有通道270，借助于该通道能够延展或偏移所述柔韧的膜片220的偏移区段280。由于所述柔韧的膜片220与所述接合层262的圆形的接合部，其中所述接合部例如对应于图2B中的偏移区段280的轮廓，则所述膜片220在经偏移的状态中圆形地与所述分配腔110的基层264的侧部能够进入接触中，正如尤其在图2D中所示那样。在对应于所述部分体积区段的圆内布置有预存的试剂250。为了分析，将所述试样溶液或PCR反应混合物填入到所述分配腔110中。图2A示出了经填充的分配腔110。如果在所述通道270处施加了过压，则所述膜片220或可选地多个部分膜片在所述偏移区段280中偏移。在此实施例中，所述试样溶液完全地或全面地由固体、也即膜片220和基层264限定。正如在图2D中所示那样，所产生的甜甜圈状的偏移区段280包封所述试样溶液的部分体积292或部分量。在这个状态中已经能够使得反应、例如热触发的反应在PCR中在所述部分体积292处执行。但是尤其有利的是，首先在部分体积区段之间的中间空间中被包封的所述剩余体积294的液体例如通过排挤借助于冲洗溶液X、例如油来去除。在这里有利的是，尤其去除在中间空间中的荧光的物质，该物质否则能够与读取过程干涉。有利地，由此在不带有在所述分配腔110中的表面的局部的改型（亲水/疏水）时，能够实现简化的射流和在所述分配腔110中的空气夹杂物的经减小的危险。

图3示出了按本发明的一个实施例的微流体系统100的示意剖视图。在图3中所示的微流体系统100例如指的是图1中的微流体系统，该微流体系统在图3中在一个其它的局部截取部分中，更加详细地和/或在具体的实施变体方案中得到展示。在这里，在图3中所示的微流体系统100对应于图2A至2E中的微流体系统，除了所述膜片220以不同的方式与所述接合层262接合并且在所述示意中省去了在所述接合层262中的通道以外。具体而言，图3在这里类似于图2E。

换而言之，图3示出了用于试样溶液的分配或划分的实施例。在图3中从所述微流体系统100示出了分配腔110、膜片220、层构260、接合层262、基层264、盖层266、部分体积292和剩余体积294。不同于图2A至2E中的实施例，所述柔韧的膜片220与所述接合层262在所述部分体积区段的区域中全面地相连。如果也在这个微流体系统100中存在的、但是为了示意起见而未示出的通道利用压力来加载，则形成了用于将试样溶液分配到所述部分体积292中的腔。在此，借助于所述膜片220一方面把位于所述全面的焊接部以下或在所述部分体积区段中的试样溶液包封并且另一方面将过剩的试样溶液从所述分配腔110的剩余体积294中排挤。

图4A示出了在俯视图中的按本发明的一个实施例的微流体系统100的示意图。在图4A中所示的微流体系统100例如指的是图1中的微流体系统，其在图4A中在一个其它的局部截取部分中更加详细地和/或在具体的实施变体方案中得到展示。在图4A中的示意类似于图2B中的示意。

在图4A中来自所述微流体系统100的是分配腔110、加入口130、输出口140、多个例如九个份额或罐的试剂250和多个例如十二个柱420，其中，所述柱420作为排挤机构起作用。试剂250的位置在这里对应于所述分配腔110的部分体积区段的位置。

在这里，所述试剂250的每个份额布置在两个柱420之间。此外，在图4A中绘出了剖线B-B，该剖线表明了通过用于图4B的微流体系统100的剖平面。

所述微流体系统100由此换而言之包括第一微流体的通道或加入口130，通过该通道使得所述分配腔110利用试样溶液为了排挤空气和润湿所述部分体积区段而能够填充。过剩的试样溶液经过第二微流体的通道或输出口140能够导出。所述分配腔110具有在规律的布置中的多个柱420。在所述分配腔110的经填充的状态中的液体膜由此在经限定的位置处由所述柱420穿通。在所述柱420之间的中间空间或间隙中预存有所述试剂250。

图4B示出了图4A中的微流体系统100的示意的剖视图。所述分配腔110通过所述柱420分为所述部分体积区段115。在所述部分体积区段115中布置有试剂250。同样，在图4B中示出了所述微流体系统100的层构260。所述层构260具有接合层262和基层264。在这里，所述分配腔110构造为利用所述接合层262覆盖的所述基层264的凹陷区段。

图4C示出了在所述分配腔110的经填充的状态中的图4A或图4B中的微流体系统100。在这里，所述分配腔110利用试样溶液的起始体积290来填充。

图4D示出了在部分被冲洗的状态中的图4A或图4B或图4C中的微流体系统100。在这里，在图4C中所示的起始体积的一部分通过冲洗溶液X、例如油等来排挤。由此，所述部分体积292在所述部分体积区段中由所述柱420和所述冲洗溶液X包围。

换而言之，图4D示出了在为PCR反应所提供的状态中的所述分配腔110作为PCR腔。如果所述分配腔110正如在图4C中所示那样利用试样溶液或具有试样溶液的PCR反应混合物填充，则在其直接接下来例如使得油作为冲洗溶液X通过所述加入口130导入到所述分配腔110中。由此，使得所述试样溶液的不位于所述柱420之间的部分经过所述输出口140从所述分配腔110中去除。所述试样溶液的部分量能够基于经提高的表面相互作用而固定在部分体积区段中。这能够通过所述部分体积区段的亲水的涂层并且通过在所述部分体积区段周围或外部布置的所述分配腔110的区域的疏水化来辅助。换而言之，所述试样溶液的部分体积292在四个侧部由固体限定并且在两个侧部由冲洗溶液X、例如油限定。

在本发明的在图4A至4D中所示的实施例中，所述分配腔110为了促进将所述起始体积290分配到所述部分体积292中而具有柱420作为排挤机构。按照另一个实施例，所述分配腔110能够作为对于柱的附加方案或备选方案也具有亲水的部分区段和/或疏水的部分区段作为排挤机构。

图5示出了按本发明的一个实施例的方法500的流程图。所述方法500指的是一种用于分析试样溶液的方法。所述方法500结合或在使用微流体系统、例如图1至4D中的微流体系统之一的情况下能够实施。

所述方法500具有提供微流体系统的步骤510。所述微流体系统由此例如指的是图1至4D中的微流体系统之一。在关于所述提供的步骤510在下文能够实施的加入的步骤520中，将所述试样溶液的起始体积加入到所述微流体系统的分配腔中。在跟随所述加入的步骤520的操纵的步骤530中，操纵所述排挤机构，以便将所述起始体积分配到多个部分体积中。

按照一个实施例，所述方法500还具有在所述操纵的步骤530之后能够实施的步骤540：在所述试样溶液的部分体积处在所述部分体积区段中借助于布置在所述分配腔的部分体积区段的至少一个部分量中的试剂执行检验反应。所述方法500在此也还具有评估所述检验反应的结果的步骤550。在这里，所述评估的步骤550在执行检验反应的步骤540期间并且作为附加方案或备选方案在执行检验反应的步骤540之后实施。

图6示出了按本发明的一个实施例的方法600的流程图。所述方法600指的是一种用于制造用于分析试样溶液的微流体系统的方法。通过实施所述方法600，能够制造一种微流体系统，正如图1至4D中的微流体系统之一那样。

所述方法600具有构造用于容纳所述试样溶液的起始体积的分配腔的步骤610。在此，这样来实施所述构造的步骤610：使得所述分配腔具有多个部分体积区段，以用于容纳所述试样溶液的对于检验反应能够使用的部分体积。换而言之，在所述构造的步骤610中，构造了具有多个部分体积区段的分配腔。所述方法600还具有布置排挤机构的步骤620，该排挤机构构造用于：将所述起始体积相对于所述分配腔分配到多个部分体积中。

用于制造的所述方法600能够尤其在对于所述微流体系统使用聚合物基体的情况下被实施。在聚合物基体中的结构能够例如通过铣削、喷铸、烫印或激光结构化在所述方法600的范围中得到产生。材料示例例如对于这样的聚合物基体在这里包括热塑性塑料，例如PC，PP，PE，PMMA，COP，COC等，对于膜片或聚合物膜片作为排挤机构例如包括弹性体、热塑性的弹性体TPU，PUS，热粘膜、用于微滴板的缝接膜，对于表面改型例如包括糖，如蔗糖，黄原胶等，聚合物，例如烷烃，烯烃，炔烃，也即石蜡和油，或聚乙二醇或去污剂例如吐温，十二烷基硫酸钠等。借助于所述方法600能够制造的微流体系统的实施例的示例的尺寸关于聚合物基体的厚度例如是0. 5至5 毫米，关于在聚合物基体中的通道直径例如是10 微米至3毫米，关于所述聚合物膜片的厚度例如是5至500 微米并且关于在所述聚合物基体中的穴或腔的体积例如是1至1000 立方毫米。

作为任选方案，来自图5或6之一的方法500或600之一也能够具有步骤：把用于所述检验反应的试剂布置在所述分配腔的部分体积区段的至少一个部分量中。所述试剂例如指的是用于特别地检验DNA片段等的PCR引子和探子。所述试剂能够这样来预存：使得这些试剂只有在特定的时间之后或受时间控制地，或者在特定的温度中或受温度控制地，才由试样溶液容纳或再水化。对于所述试剂的预存，还能够使用黄原胶，海藻糖等。

所说明的以及在图中示出的实施例仅被示例性地选择。不同的实施例能完全地或参照单个的特征互相组合。同样地，实施例能通过其它实施例的特征被补充。此外，在此所介绍的方法步骤可以被重复地以及在一种不同于所说明的顺序的顺序中被实施。

如果一个实施例包括在第一特征和第二特征之间的“和/或”关联，则这一点如此地解读：即该实施例按照一个实施方式具有第一特征以及第二特征，并且按照另一个实施方式要么仅具有第一特征要么仅具有第二特征。

Claims (11)

1.一种用于分析试样溶液的微流体系统（100），其中，所述微流体系统（100）具有下述的特征：

用于容纳所述试样溶液的起始体积（290）的分配腔（110），其中，所述分配腔（110）具有多个部分体积区段（115），以用于容纳所述试样溶液的对于检验反应能够使用的部分体积（292）；和

排挤机构（120； 220； 420），该排挤机构构造用于：将所述起始体积（290）分配到多个部分体积（292）中。

2.按照权利要求1所述的微流体系统（100），在其中构造有所述排挤机构（120； 220；420），以便将所述起始体积（290）分配到所述多个部分体积（292）和一个剩余体积（294）中，其中，所述排挤机构（120； 220； 420）构造用于把位于所述剩余体积（294）中的试样溶液从所述分配腔（110）中排挤出来或以能够从所述分配腔（110）中冲洗出来的方式进行提供。

3.按照前述权利要求中任一项所述的微流体系统（100），在其中，所述排挤机构（120；220； 420）具有至少一个能够偏移的、柔韧的膜片（220）。

4.按照权利要求3所述的微流体系统（100），在其中，所述至少一个膜片（220）在所述部分体积区段（115）的区域中至少部分面地不能够偏移地与所述分配腔（110）的主表面相连，其中，所述至少一个膜片（220）在所述部分体积区段（115）外至少部分面地在相对于所述分配腔（110）的对置的主表面的靠置中能够偏移。

5.按照权利要求3至4中任一项所述的微流体系统（100），具有多个用于传导用于偏移所述至少一个膜片（220）的介质的通孔（270），其中，所述通孔（270）汇接地构造到所述分配腔（110）中。

6.按照前述权利要求中任一项所述的微流体系统（100），在其中，在所述分配腔（110）的部分体积区段（115）的至少一个部分量中能够布置或布置有用于检验反应的试剂（250）。

7.按照前述权利要求中任一项所述的微流体系统（100），在其中，所述分配腔（110）具有用于把所述试样溶液和作为任选方案把至少一种另外的物质加入到分配腔（110）中的加入口（130）和用于将物质从所述分配腔（110）中输出的至少一个输出口（140）。

8.按照前述权利要求中任一项所述的微流体系统（100），在其中，所述分配腔（110）为了促使将所述起始体积（290）分配到所述部分体积（292）中而具有亲水的部分区段、疏水的部分区段和/或柱（420）。

9.一种用于分析试样溶液的方法（500），其中，所述方法（500）具有下述的步骤：

提供（510）按照前述权利要求中任一项所述的微流体系统（100）；

将所述试样溶液的起始体积（290）加入（520）到所述分配腔（110）中；并且

操纵所述排挤机构（120； 220； 420），以便将所述起始体积（290）分配到多个部分体积（292）中。

10.按照权利要求9所述的方法（500），所述方法具有步骤（540）：在所述试样溶液的部分体积（292）处，在所述部分体积区段（115）中借助于布置在所述分配腔（110）的部分体积区段（115）的至少一个部分量中的试剂（250）执行检验反应；并且所述方法具有步骤（550）：评估所述检验反应的结果，其中，所述评估的步骤（550）在所述执行检验反应的步骤（540）期间和/或之后实施。

11.一种用于制造用于分析试样溶液的微流体系统（100）的方法（600），其中，所述方法（600）具有下述的步骤：

构造（610）用于容纳所述试样溶液的起始体积（290）的分配腔（110），从而所述分配腔（110）具有多个部分体积区段（115），以用于容纳所述试样溶液的对于检验反应能够使用的部分体积（292）；和

相对于所述分配腔（110）布置（620）排挤机构（120； 220； 420），该排挤机构构造用于：将所述起始体积（290）分配到多个部分体积（292）中。