DE60310997T2

DE60310997T2 - Mikrofluides system mit stabilisierter flüssig-flüssig-grenzfläche

Info

Publication number: DE60310997T2
Application number: DE60310997T
Authority: DE
Inventors: Nicolas Sarrut
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 2002-12-04
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2023-11-28
Also published as: JP4255914B2; US20060042950A1; ATE350162T1; WO2004052542A1; DE60310997D1; US7591936B2; FR2848125B1; EP1567269A1; FR2848125A1; JP2006508796A; EP1567269B1

Description

Technischer Bereich der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Mikrofluid-Vorrichtung, die mindestens einen Mikrokanal umfasst, der dazu bestimmt ist, mindestens eine Flüssigkeit und mindestens ein Fluid zu enthalten, das nicht mit der Flüssigkeit mischbar ist, sowie Stabilisierungsvorrichtungen für die Grenzfläche zwischen der Flüssigkeit und dem Fluid, wobei der Mikrokanal von einer unteren und einer oberen Wand und seitlichen Wänden begrenzt wird.
Stand der Technik
Mikrolabore oder Mikrofluidvorrichtungen, die besser bekannt sind unter den englischen Bezeichnungen «μ-TAS» (Micro Total Analysis System) oder «Lab-on-a-chip», werden zur Durchführung chemischer oder biologischer Vorgänge auf Proben mit sehr kleinen Volumen verwendet. Bei solchen Volumen handelt es sich beispielsweise um eine Größenordnung von einem Nanoliter bis zu einem Mikroliter. Die Verwendung von Mikrofluidvorrichtungen zur Herstellung von Gemischen und zur Durchführung von Trennungen, Temperaturkontrollen, Reaktionen oder Extraktionen per Lösungsmittel sind bekannt.
Hierbei besteht eines der Hauptprobleme, die sich durch das In-Kontakt-Bringen zweier miteinander nicht mischbarer Phasen und spezieller bei der Masseübertragung zwischen den beiden Phasen im Falle beispielsweise einer Extraktion durch Lösungsmittel ergibt, in der Stabilisierung der Grenzfläche zwischen den beiden Phasen.
Es gibt unterschiedliche Verfahren zur Stabilisierung von Flüssig-Flüssig- oder Flussig-Gas-Grenzflächen. So ist bei größeren Vorrichtungen eine Stabilisierung der Grenzfläche zwischen zwei nicht mischbaren Phasen mittels einer porösen Membran bekannt. Beispielsweise beschreibt das Dokument WO-A-9612540 eine Vorrichtung und ein Verfahren, die den Übergang von gelösten Stoffen zwischen zwei nicht mischbaren Fluidphasen durch eine flache poröse Membran erlauben, die dazu bestimmt ist, die Grenzfläche zwischen den beiden Fluidphasen zu stabilisieren.
Dieses Verfahren wurde an den Skalenbereich der Mikrolabore angepasst, wie dies in dem Dokument «Fabrication of components and Systems for chemical and biological microreactors» von W. Ehrfeld et al. (Microreaction technology, IMRETI, 1997, S. 72-90) erwähnt ist. In diesem Dokument wird die Verwendung sehr dünner und selektiver Membranen in Mikrolaboren zur Durchführung von Extraktionen und Filtrationen beschrieben.
Ebenso besteht ein bekanntes Verfahren darin, die Oberflächeneigenschaften eines Mikrokanals zu verändern, in den zwei nicht miteinander mischbare Phasen eingeleitet werden. So beschreibt das Dokument «Surface-directed liquid flow inside microchannels» von Bin Zhao et al. (Science, Vol. 291, 2001, S. 1023-1026) ein Verfahren zur Grenzflächenstabilisierung in einem Mikrokanal. Vorbestimmte Bereiche des Bodens des Mikrokanals werden chemisch behandelt, um die Benetzbarkeits-Eigenschaften der Bereiche zu verändern, wodurch beiden Phasen jeweils eine eigene Bahn vorgegeben wird. Jede Phase bleibt nämlich auf den Bereich lokalisiert, der ihr hinsichtlich einer Benetzbarkeit am besten entspricht. Diese Technik wird insbesondere für Anwendungen verwendet, bei denen eine große Kontaktfläche zwischen den beiden Phasen erforderlich ist, doch ist sie nicht sehr praktisch in der Anwendung.
Ebenso ist es üblich, punktuell einen Potenzialunterschied zwischen zwei Elektroden mit dem Ziel anzulegen, ein Fluid von einem bestimmten Punkt zu einem anderen zu bewegen. So beschreibt das Dokument US-A-2002/0043463 eine Vorrichtung, die dazu bestimmt ist, durch eine nicht mischbare Flüssigkeit einen Elektrolyttropfen von einer unteren Kammer in eine obere Kammer durch Öffnungen zu leiten, die in einer Wand vorgesehen sind, welche die obere von der unteren Kammer trennt. Das punktuelle Anlegen eines Potenzialunterschieds zwischen einem ersten Elektrodenpaar ermöglicht zunächst die Förderung des Tropfens entlang der unteren Kammer, um ihn gegenüber einer vorbestimmten Öffnung der Wand in Position zu bringen. Dann wird zwischen einem zweiten Paar Elektroden, die jeweils unter der unteren Kammer und auf der zweiten Kammer in der Weise angeordnet sind, ein Potenzialunterschied angelegt, um den Tropfen durch die Öffnung der Wand von einer Kammer in die andere belangen zu lassen,.
Die Dokumente US 4818052 und WO-A-02069016 beschreiben optische Schalter, die durch das Bewegen eines ersten Fluids bezüglich einem zweiten, mit dem ersten Fluid nicht mischbaren Fluid innerhalb eines Mikrokanals zwischen einer ersten und einer zweiten Position funktionieren. Das Fördern des ersten Fluids kann durch punktuelles Anlegen eines Potenzialunterschieds zwischen Elektroden erfolgen, die an den entgegengesetzten Wänden des Mikrokanals angeordnet sind. Jede Elektrode bedeckt einen Teil der Länge des Mikrokanals, um durch Anwendung einer Sequenz von Steuersignalen ein Verlagern des Tropfens in Längsrichtung innerhalb des Mikrokanals zu bewirken.
Das Anlegen einer Spannung bei dieser Art Vorrichtung ermöglicht nur das Bewegen eines Fluids in einem anderen, mit diesem nicht mischbaren Fluid und von einem gegebenen Punkt zu einem anderen gegebenen Punkt.
Gegenstand der Erfindung
Die Erfindung hat eine Mikrofluidvorrichtung zum Gegenstand, bei der der Kontaktbereich zwischen einer Flüssigkeit und einem Fluid, die sich nicht miteinander vermischen, stabilisiert wird, und ist problemlos herzustellen, wobei sie gleichzeitig eine große Kontaktfläche zwischen der Flüssigkeit und dem Fluid erhält.
Nach der Erfindung wird dieses Ziel dadurch erreicht, dass die Stabilisierungsmittel mindestens eine Elektrode umfassen, die auf mindestens einem Teil einer ersten Wand des Mikrokanals über dessen ganze Länge angeordnet ist, und mindestens eine Gegenelektrode, die auf der ganzen Länge des Mikrokanals an mindestens einem Teil einer zweiten Wand angeordnet ist, die gegenüber der Elektrode angeordnet ist.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Gegenelektrode über die gesamte zweite Wand angeordnet.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Elektrode und die Gegenelektrode jeweils an der unteren bzw. der oberen Wand angeordnet.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst die Mikrofluid-Vorrichtung im Falle eines elektrisch leitenden Fluids oder einer elektrisch leitenden Flüssigkeit Isolierungsvorrichtungen, die zwischen der Elektrode oder der Gegenelektrode und dem Fluid oder der Flüssigkeit angeordnet sind.
Nach einem weiteren Merkmal umfasst der Mikrokanal an zumindest einem Ende zwei End-Mikrokanäle, durch die jeweils das Fluid bzw. die Flüssigkeit strömen soll.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile und Merkmale gehen klarer aus der nachfolgenden Beschreibung besonderer Ausführungsformen der Erfindung hervor, die beispielhaft und nicht erschöpfend gegeben und in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, in denen:
1 eine schematische Darstellung einer Mikrofluidvorrichtung nach der Erfindung im Querschnitt zeigt;
2 und 3 jeweils unterschiedliche Ausführungsformen eines Mikrokanals einer Mikrofluid-Vorrichtung nach der Erfindung schematisch darstellen;
die 4 bis 7 schematisch von oben jeweils unterschiedliche Phasen des Einleitens einer Flüssigkeit und eines Fluids in eine Mikrofluidvorrichtung nach der Erfindung darstellen;
die 8 bis 11 schematische Darstellungen unterschiedlicher Ausführungsphasen einer Mikrofluid-Vorrichtung nach der Erfindung sind.
Beschreibung besonderer Ausführungsformen
In 1 umfasst eine Mikrofluidvorrichtung 1, die insbesondere zur Durchführung von Extraktionen durch Lösungsmittel verwendet wird, mindestens einen Mikrokanal, der von einer unteren, von einem Substrat 3 gebildeten Wand 2, auf dem Substrat gebildeten Seitenwänden 4 und einer oberen, zum Substrat parallelen Wand 5 gebildet wird. Der Mikrokanal ist dazu vorgesehen, eine Flüssigkeit mit einem Fluid in Kontakt zu bringen, die zwei miteinander nicht mischbare Phasen 6 und 7 bilden. Unter Fluid wird hier eine Flüssigkeit oder ein Gas verstanden.
Der Mikrokanal ist ein dreidimensionaler, hohler Aufbau, der bezogen auf die Höhe eine erhebliche Länge aufweist. Bei Mikrokanälen sehr großer Länge spricht man von einem Mikrokanal mit dreidimensionalem längenbezogenen Aufbau. Beispielsweise ist ein Mikrokanal vorzugsweise einige Millimeter bis zu einigen Zentimetern lang, während er einige zehn bis einige hundert Mikrometer breit bzw. hoch ist. Der Mikrokanal kann auch eine sehr große Breite bezüglich seiner Höhe aufweisen, insbesondere, wenn er eine große Anzahl Phasen enthält. In diesem Fall spricht man dann von einem Mikrokanal mit flächenbezogenem dreidimensionalen Aufbau oder von einer Mikrokammer.
Zur Stabilisierung der Grenzfläche zwischen zwei Phasen umfasst die Mikrofluidvorrichtung mindestens eine Elektrode, die an mindestens einem Teil einer ersten Wand des Mikrokanals über dessen ganze Länge angeordnet ist. Mindestens eine Gegenelektrode ist über die ganze Länge des Mikrokanals an mindestens einem Teil einer zweiten Wand angeordnet. Der Teil der zweiten Wand, die die Gegenelektrode umfasst, ist gegenüber der Elektrode angeordnet. Auch die Gegenelektrode kann über die gesamte zweite Wand angeordnet sein. Die Breite der Elektrode und der Gegenelektrode liegt vorzugsweise zwischen einigen zehn und einigen hundert Mikrometern.
Die Mikrofluidvorrichtung umfasst ferner Mittel, die dazu bestimmt sind, einen Potenzialunterschied zwischen der Elektrode und der Gegenelektrode herzustellen. Der Potenzialunterschied erzeugt so genannte elektrostatische Kräfte, die bestimmte Eigenschaften einer der beiden oder beider Phasen verändern, je nach Empfindlichkeit der Phasen gegenüber diesen Kräften. So können die Kräfte unterschiedlicher Natur sein. entsprechend den Eigenschaften der Flüssigkeit und des Fluids, die miteinander in Kontakt gebracht werden. Beispielsweise können sie die Benetzungseigenschaften einer der Phasen oder beider Phasen in Bezug auf ihr Substrat verändern. In diesem Fall werden die Kräfte Elelctrobenetzungs- oder Elektrokapillaritätskräfte genannt. Ebenso kann es sich um Volumen- oder dielektrische Kräfte handeln, die auf dielektrische Flüssigkeiten einwirken.
Der erzeugte Potenzialunterschied ermöglicht das Erhalten der Phase, die am empfindlichsten auf die erzeugten Kräfte reagiert, in einem von der Elektrode und dem Teil der Gegenelektrode begrenzten Bereich, der gegenüber der Elektrode angeordnet ist, was die Grenzfläche zwischen den beiden Phasen stabilisiert, die je nach Anordnung der Elektroden vertikal oder horizontal sein kann. So ist die Grenzfläche, wenn die Elektrode und die Gegenelektrode jeweils an der unteren und an der oberen Wand angeordnet sind, im Wesentlichen vertikal, während die Grenzfläche im Wesentlichen horizontal ist, wenn die Elektroden an den Seitenwänden angeordnet sind.
In 1 ist die Elektrode 9 an einem Teil der unteren Wand 2 und die Gegenelektrode 10 an der ganzen oberen Wand 5 angeordnet. Die Elektrode 9 und die Gegenelektrode 10 sind jeweils in Kontakt mit der Phase 7 bzw. den beiden Phasen 6 und 7. Die Elektrode 9 und der Teil der Gegenelektrode 10, der gegenüber der Elektrode 9 liegt, bilden dann einen ersten vorbestimmten Bereich, in dem sich die Phase 7 befindet, wobei die Phase 8 in einem zweiten Bereich des Mikrokanals angeordnet ist, der neben dem ersten Bereich liegt.
Die Vorrichtung umfasst ferner eine Elektrokontaktaufnahme 11, die die Elektrode 9 mit einem Spannungsgenerator 12 verbindet, der auch mit der Gegenelektrode 10 verbunden ist. Die von dem Generator angelegte Spannung kann eine Wechsel- oder Gleichspannung sein und einige zehn bis zu einigen hundert Volt betragen. Im Falle einer Wechselspannung kann die elektrische Frequenz einige zehn Hertz bis einige zehn Megahertz betragen. So ist die zwischen den beiden Elektroden erzeugte Spannung dauerhaft, d.h., sie wird nicht punktuell, sondern im Gegenteil während der ganzen Benutzungsdauer der Mikrofluidvorrichtung angelegt, sodass die Grenzfläche zwischen den beiden Phasen während dieser Zeit stabilisiert ist. Die Spannung kann beispielsweise eine Sinusspannung sein.
Die in den Mikrokanal eingeleiteten Phasen können starr oder in Bewegung sein. Wenn die Phasen in Bewegung sein sollen, kann der Mikrokanal an zumindest einem Ende zwei End-Mikrokanäle umfassen, durch die jeweils das Fluid oder die Flüssigkeit strömen soll. So sind die Flüssigkeit und das Fluid in 2 dazu bestimmt, in einem Mikrokanal 13 bzw. einem ersten oder zweiten Bereich zu strömen, die längs verlaufen und aneinander angrenzen. In 2 wird der erste Bereich von der Elektrode 9 begrenzt, während der zweite Bereich dem freien Teil des Mikrokanals, d.h. dem Teil entspricht, der keine Elektrode umfasst. Der Mikrokanal 13 umfasst ferner Biegungen, um gegenüber einem linearen Mikrokanal Platz zu sparen.
Die Enden des Mikrokanals 13 umfassen jeweils einen Eingangs-Mikrokanal 14 und einen Ausgangs-Mikrokanal 16, die jeweils für das Einleiten und Abführen einer ersten Phase vorgesehen sind. Ebenso umfassen die beiden Enden des Mikrokanals 13 einen Eingangs-Mikrokanal 15 und einen Ausgangs-Mikrokanal 17 zum Einleiten und Abführen einer zweiten Phase. Die beiden Phasen zirkulieren in dem Mikrokanal 13 auf von der Elektrode und der Gegenelektrode begrenzten Bahnen. Die Bahn der Phase, die am empfindlichsten auf den zwischen der Elektrode und der Gegenelektrode erzeugten Potenzialunterschied reagiert, ist in 2 durch die Elektrode 9 dargestellt. Diese ist auf einem Teil der Breite der unteren Wand des Mikrokanals 13 über dessen ganze Länge angeordnet, ebenso wie über die ganze Länge und Breite der Eintritts- und Austrittsmikrokanäle 15 und 17. Die beiden Phasen können in gleicher oder entgegengesetzter Richtung strömen.
Nach Ausführungsvarianten kann die Mikrofluidvorrichtung eine Mehrzahl von in Serie oder parallel angeordneten Mikrokanälen umfassen. So ist in 3 der Mikrokanal 13 der 2 mit einem zweiten Mikrokanal 18 gleicher Geometrie verbunden. Der zweite Mikrokanal 18 umfasst einen Eingangs-Mikrokanal 19, der zum Einleiten einer dritten Phase vorgesehen ist, und einen Eingangs-Mikrokanal 20 zum Einleiten der ersten Phase. Der Eingangs-Mikrokanal 20 ist mit dem Ausgangs-Mikrokanal 16 verbunden, um das Strömen der ersten Phase vom ersten Mikrokanal 13 zum zweiten Mikrokanal 18 zu ermöglichen. Dadurch wird ein zweiter Massetransfer zwischen der ersten und dritten Phase ermöglicht, wobei die zweite Phase des ersten Mikrokanals 13 durch den Ausgangs-Mikrokanal 17 abgeleitet wird. Die Anordnung mehrerer Mikrokanäle in Serie ermöglicht so die Durchführung mehrerer aufeinander folgende Extraktionen, während die Parallelanordnung mehrerer Mikrokanäle die gleichzeitige Durchführung mehrerer Extraktionen ermöglicht.
Die beiden Phasen können mittels einer beliebigen geeigneten Vorrichtung in die Mikrofluidvorrichtung eingeleitet werden. Auf diese Weise können die Flüssigkeit und das Fluid mittels einer Pumpe, einer Wassersäule oder einer Elektrospritze oder durch Kapillarität oder Elektroosmose eingeleitet werden. So umfasst der Mikrokanal 13, wie in den 4 bis 7 dargestellt, einen Behälter 21, der dazu bestimmt ist, die zweite Phase 7 aufzunehmen. Ferner ist mit einem der Eingänge des Mikrokanals 13 ein Kapillar 22 durch Kleben verbunden, um die zweite Phase einzuleiten.
In 5 ist ein Volumen der zweiten Phase 7 in dem Behälter 21 vorgesehen. Durch Wirkung des Potenzialunterschieds zwischen der (nicht dargestellten) Gegenelektrode und der Elektrode 9 breitet sich die zweite Phase 7, die am empfindlichsten auf den Potenzialunterschied reagiert, in dem von der Elektrode 9 und dem Teil der Gegenelektrode gebildeten Bereich aus, der gegenüber der Elektrode 9 liegt (6). Die durch den Potenzialunterschied erzeugten Kräfte haben auch die Funktion einer Mikrofluidpumpe, indem sie die zweite Phase 7 in den Bereich des Mikrokanals 13 mitnehmen, der durch die Elektrode 9 in 5 dargestellt ist. Sobald die zweite Phase 7 eingeleitet und stabilisiert ist, wird die erste Phase 6 durch das Kapillar 22 (7) eingeleitet und ergießt sich in den Mikrokanal 13, in den freien Raum des Mikrokanals 13. Die Grenzfläche 8 zwischen der ersten und zweiten Phase 6 und 7 bleibt währen dieses Einfließens stabil.
Die Mikrofluidvorrichtung der Erfindung ermöglicht so eine wirksame Stabilisierung der Grenzfläche zwischen zwei nicht miteinander mischbaren Phasen, ohne eine physikalische Barriere zwischen beiden Phasen zu erfordern. Dies hat den Vorteil, dass die Kontaktfläche zwischen den beiden Phasen nicht beschränkt und somit der Massetransfer zwischen den beiden Phasen nicht auf eine kleine Fläche beschränkt wird.
Nach einer ersten, in den 8 bis 11 dargestellten Ausführungsform wird die Mikrofluidvorrichtung nach 1 aus einem Substrat 3 aus Glas oder Silizium mit einer Dicke von 500 μm hergestellt, auf dem durch Fotolithografie eine Elektrode 9 aus Gold hergestellt wird (8). Wenn die Flüssigkeit oder das Fluid elektrisch leitend sind, umfasst die Mikrofluid-Vorrichtung Isolierungsvorrichtungen, die die Elektrode und/oder die Gegenelektrode vor dem Fluid und/oder der Flüssigkeit schützen. Die Isolierungsvorrichtungen sind zwischen der Elektrode oder der Gegenelektrode und der Flüssigkeit oder dem Fluid angeordnet. Das Substrat 3, das die Elektrode umfasst, kann somit mittels einer Schicht 23 aus Siliziumoxid oder SiO₂ (9) elektrisch isoliert werden, welche Schicht auf das Substrat mittels eines Verfahrens der Plasma-Gasphasenabscheidung aufgebracht wird, das besser bekannt ist unter der Verfahrensbezeichnung «PECVD» (Plasma enhanced chemical vapor deposition).
Anschließend werden auf dem Substrat 3 durch Fotolithografie Seitenwände 4 aus dickem Harz hergestellt (10). Die obere Wand 5 aus Glas oder Kunststoff wie beispielsweise Polykarbonat wird mittels siebgedrucktem Kleber 24 auf die Einheit aufgebracht (11). Vor diesem Schritt ist ein Teil der Breite der oberen Wand 5 mit einer Schicht aus einer Indium-Zink-Verbindung versehen worden, die besser bekannt ist unter der englischen Bezeichnung ITO (Indium Tin Oxyde). Diese Schicht bildet die Gegenelektrode 10 und ist eventuell elektrisch isoliert. Eine solche Mikrofluidvorrichtung hat den Vorteil, dass sie leicht herzustellen und einfach einzusetzen ist.
Die isolierende Schicht 23 von einigen Mikrometern kann aus einem isolierenden Polymer bestehen, wie einem Dimer der Art Di Para Xylylen, besser bekannt unter dem Handelsnamen Parylen^®, das nach Herstellung der Seitenwände in Dampfphase aufgebracht wird. Die Schicht kann auch aus einem flüssigen, fluorierten Polymer wie flussigem Teflon^® bestehen, das vor dem Zusammenfügen durch siebgedruckten Kleber aufgeschleudert wird. Die Isolierung der Gegenelektrode 10 wird beispielsweise vor dem Zusammenfügen auf der oberen Wand vorgenommen. Sie kann durch das Aufbringen einer Isolierschicht von einigen Mikrometern aus Parylen^® oder Teflon^® vorgenommen und mit den bereits für die Isolierung der Elektrode 9 beschriebenen Verfahren aufgebracht werden. Die Isolierung der Elektrode und der Gegenelektrode kann auch nach dem Zusammenfügen der unteren und der oberen Wand erfolgen, indem eine Isolierschicht aus Parylen^® (Aufbringen in Dampfphase) oder aus flüssigem Teflon^® (Aufbringen durch Zirkulation im Mikrokanal) mit einer Dicke von einigen Mikrometern aufgebracht wird.
Nach einer zweiten Ausführungsform ist der Mikrokanal in der oberen Wand 5 ausgeführt, mittels Heißkompressionsverfahren. Die so strukturierte obere Wand wird anschließend zur Herstellung der Gegenelektrode mit einer ITO-Schicht überzogen. Das Verbinden der oberen Wand mit dem Substrat, das die Elektrode umfasst, wird dann durch siebgedruckten Kleber erreicht. Wenn das Fluid und/oder die Flüssigkeit elektrisch leitend sind, werden die Elektrode und die Gegenelektrode mittels eines in der ersten Ausführungsform beschriebenen Verfahrens isoliert.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen begrenzt. So können die Elektrode und die Gegenelektrode auch jeweils an den Seitenwänden des Mikrokanals angeordnet sein.
Die Elektrode und die Gegenelektrode können auch einander gegenüberliegend angeordnet sein, und zwar auf einer ganzen ersten oder zweiten Wand. Da das Fluid und die Flüssigkeit unterschiedlich auf den zwischen der Elektrode und der Gegenelektrode angelegten Potenzialunterschied reagieren, wird die Grenzfläche zwischen dem Fluid und der Flüssigkeit dann durch Anlegen des Potenzialunterschieds stabilisiert.
Ferner kann die Mikrofluidvorrichtung eine größere Anzahl Phasen als zwei umfassen, wobei die Phasen jeweils nicht mischbar sind mit den angrenzenden Phasen. Ebenso kann man dieses Verfahren mit bereits bekannten Techniken wie der Verwendung einer porösen Membran oder der chemischen Behandlung der Wände des Mikrokanals koppeln.

Claims

Mikrofluid-Vorrichtung, die mindestens einen Mikrokanal (13) umfasst, der dazu bestimmt ist, mindestens eine Flüssigkeit und mindestens ein Fluid zu enthalten, das nicht mit der Flüssigkeit mischbar ist, sowie Stabilisierungsvorrichtungen der Grenzfläche zwischen der Flüssigkeit und dem Fluid, welcher Mikrokanal (13) von einer unteren Wand (2), einer oberen Wand (5) und Seitenwänden (4) begrenzt wird, Mikrofluid-Vorrichtung (1), die dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsmittel mindestens eine Elektrode (9) umfassen, die an mindestens einem Teil einer ersten Wand des Mikrokanals (13) über dessen ganze Länge angeordnet ist, und mindestens eine Gegenelektrode (10), die über die ganze Länge des Mikrokanals an mindestens einem Teil einer zweiten Wand angeordnet ist, der gegenüber der Elektrode angeordnet ist.
Mikrofluid-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrode (10) an der gesamten zweiten Wand vorgesehen ist.
Mikrofluid-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (9) und die Gegenelektrode (10) jeweils an der unteren Wand (2) bzw. der oberen Wand (5) angeordnet sind.
Mikrofluid-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (9) und die Gegenelektrode (10) jeweils an den Seitenwänden (4) angeordnet sind.
Mikrofluid-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrofluid-Vorrichtung (1) im Falle eines elektrisch leitenden Fluids oder einer elektrisch leitenden Flüssigkeit Isolierungsvorrichtungen umfasst, die zwischen der Elektrode oder der Gegenelektrode und dem Fluid oder der Flüssigkeit angeordnet sind.
Mikrofluid-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid in dem Mikrokanal (13) gegenströmig zur Flüssigkeit zirkuliert.
Mikrofluid-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrokanal (13) an zumindest einem Ende zwei End-Mikrokanäle umfasst, die dazu bestimmt sind, jeweils von dem Fluid bzw. der Flussigkeit durchströmt zu werden.