專利名稱：微流體裝置的制作方法
技術領域：
根據示范實施例的裝置和方法涉及具有腔的微流體裝置，該腔具有排出結構以排出容納在腔中的所有流體。
背景技術：
芯片實驗室(lab-on-a chip)涉及這樣的裝置，在該裝置中微流體結構布置在芯片形基板中以實施多個步驟的處理和操作，從而在小芯片上實施包括生化反應的試驗。在微流體結構中移動液體會需要驅動壓力，諸如，毛細壓カ或由単獨的泵產生的壓力。近來，已經提出了盤型微流體裝置用于實施一系列操作，在該盤型微流體裝置中微流體結構布置在盤形平臺上以能夠實現流體的離心移動。這樣的盤型微流體裝置被稱為實驗室緊密型盤(⑶)、盤上實驗室或數字生物盤(DBD)，區別于芯片實驗室。微流體結構的實例包括將流體限制在其中的腔、提供流體流動的通道和控制流體的流動的閥。微流體裝置可以通過微流體結構的各種組合來構造。當微流體裝置用于檢驗樣品時，檢驗結果會對將被檢驗的流體的量敏感。因此，如果檢驗中使用的流體的量不同于檢驗所需的預設量，則會引起錯誤的檢驗結果。如此，當離心カ應用到微流體裝置上時，容納在該裝置的腔中的流體可被離心カ從腔排出。具體地，如果容納在腔中的流體已經被計量到用于后續エ藝的預設量，則排出腔中的所有流體會是必要的。

發明內容
示范實施例提供了ー種具有腔的微流體裝置，該腔具有排出構造以排出容納在腔中的所有流體。根據示范實施例的方面，提供了ー種微流體裝置，包括平臺，包括構造為在其中容納流體的腔，所述腔包括內側壁和從所述內側壁沿所述平臺的徑向方向向外設置的外側壁，其中所述外側壁包括最靠近所述平臺的中心定位的第一點、最遠離所述平臺的中心定位的第二點，和其中從所述平臺的中心到所述外側壁上位于所述第一點與所述第二點之間的任意第三點的距離從所述第一點到所述第二點増大，使得在所述平臺旋轉期間靠近所述第一點的流體被離心カ弓I導到所述第二點。所述腔可以還包括設置在所述第二點處的出口，用于容納在所述腔中的流體的流出。所述腔可以還包括向上傾斜到所述出口的底表面。所述第一點和所述第二點可以分別位于所述外側壁的相反端。所述腔可以是計量腔以供給預定量流體到外部。所述腔可以從所述平臺的旋轉中心以預定半徑沿圓周形成。所述內側壁可以從所述平臺的旋轉中心以預定半徑沿圓周形成，所述內側壁與所述外側壁之間在所述平臺的徑向方向上的距離可以從所述第一點到所述第二點増大。、
在所述平臺旋轉期間，施加到所述第二點的離心カ可以大于施加到所述第一點的離心力。
根據另ー示范實施例的方面，提供了ー種微流體裝置，包括盤形平臺，包括構造為在其中容納流體的腔，其中所述腔包括限定所述腔在所述平臺的徑向方向上的外壁的外側壁，其中從所述平臺的中心到所述外側壁上的任意點的距離從所述外側壁的第一端到所述外側壁的第二端増大。所述腔可以還包括設置在所述外側壁的第二端處的出ロ。靠近所述出口的所述腔的深度可以隨著靠近所述出ロ而減小。所述腔可以是計量腔以能夠使預定量的流體流出到外部。所述腔可以具有從所述旋轉中心以預定半徑沿圓周延伸的弧形。所述腔可以還包括沿所述平臺的徑向方向從所述外側壁向內定位的內側壁，所述內側壁從所述旋轉中心以預定半徑沿圓周形成，所述內側壁與所述外側壁之間在所述平臺的徑向方向上的距離可以從所述外側壁的第一端到第二端増大。


本發明的這些和/或其他方面將從下面結合附圖對示范實施例的描述變得顯然且更易于理解，附圖中圖I是透視圖，示出根據示范實施例的微流體裝置的外觀；圖2是平面圖，示出根據實施例的微流體裝置的內部構造；圖3是平面圖，示出包括在根據示范實施例的微流體裝置中的腔的排出構造；圖4是剖視圖，示出腔的排出構造的示范實施例；圖5是平面圖，示出包括在根據另ー示范實施例的微流體裝置中的腔的排出構造；以及圖6是使用根據示范實施例的微流體裝置的樣品檢驗裝置的圖形。
具體實施例方式現在將詳細參照本發明的實施例，實施例的示例示于附圖中，附圖中相似的附圖標記始終指示相似的元件。圖I是透視圖，示出根據ー個實施例的微流體裝置的外觀，圖2是平面圖，示出根據ー個實施例的微流體裝置的內部構造。如圖I和圖2所示，微流體裝置10包括可旋轉的盤形平臺11、限定在平臺11中的用于流體容納的多個腔及用于流體流動的多個通道、和設置在平臺11的側表面處的條形碼13。平臺11繞其中心12可旋轉。在平臺11的旋轉所產生的離心カ的影響下，設置于平臺11中的腔和通道可以進行樣品的移動、離心分離和/或混合。在示范實施例中，平臺11可由容易模制且具有生物惰性表面性能的塑料形成，諸如壓克カ(acryl)或聚ニ甲基硅氧烷(PDMS)。然而，平臺11不限于此實施例，可由具有化學和生物穩定性、優秀的光學透明性和機械可加工性的其他材料形成。平臺11可由若干層疊的板構成。通過在板與板接觸的界面處形成與腔、通道等對應的凹雕結構并且將板彼此接合，平臺11可提供空間和通道。例如，平臺11可以由第一基板Ila和貼附到第一基板Ila的第二基板Ilb組成，或者可以包括第一板Ila和第二板Ilb且隔離物(未示出)插置在其間，該隔離物限定用于流體容納的腔和用于流體流動的通道。另外，平臺11可以具有不同的其他構造。第一基板Ila和第二基板Ilb可以由熱塑樹脂形成。第一基板Ila和第二基板Ilb的彼此接合可以通過各種方法實現，諸如，粘著、粘合劑、雙面粘合帶、超聲波熔接、激光焊接等。在下文，將描述用于樣品檢驗中的布置在平臺11內的示范微流體結構。 樣品可以是流體與密度大于該流體的顆粒物質的混合物。例如，樣品可以包括身體樣品,諸如,血液、唾液、尿等。樣品腔20可以限定在平臺11的徑向向內的位置以容納預定量的樣品。在樣品腔20的頂部，設置了樣品注入ロ 14，樣品通過樣品注入ロ 14被引入到樣品腔20中。在某些情況下，僅檢驗流體而不檢驗可包括流體和顆粒物質兩者的整個樣品會是必要的。因此，樣品分離腔30可以徑向地設置在樣品腔20的外側以通過平臺11的旋轉來離心分離該樣品。在示范實施例中，額外的樣品腔35可以設置在樣品分離腔30的ー側。因此，如果超額量的樣品注入到樣品腔20中，僅檢驗所需的預定量的樣品保留在樣品分離腔30中，超額量的樣品容納在額外的樣品腔35中。樣品分離腔30包括從樣品腔20徑向向外延伸的通道形浮層收集區31和徑向地在浮層收集區31的外側的沉淀收集區32，從而提供具有相對大比重的沉淀物可容納在其中的空間。如果樣品是血液，則在平臺11旋轉期間血細胞被收集在沉淀收集區32中，比重低于血細胞的血清收集在浮層收集區31中。因此，血液在樣品分離腔30中被分為血細胞和血清，血清可以用于檢驗。然后，樣品被引入到計量腔40中從而計量檢驗所需的預設量。雖然圖2示出了計量腔40與樣品分離腔30連接，但是微流體裝置10可以沒有樣品分離腔30，為此，計量腔40可以直接連接到樣品腔20。剩余樣品去除腔50可設置在計量腔40附近，以在樣品已經被計量腔40計量之后去除超額量樣品。至少ー個稀釋腔60可以連接到計量腔40以接收預設量的樣品。至少ー個稀釋腔60可以包括多個稀釋腔(例如，60a和60b)，在該多個稀釋腔中分別存儲不同量的稀釋緩沖劑。多個稀釋腔60的體積可以根據稀釋緩沖劑的所需體積而改變。在一個示范實施例中，微流體裝置10包括在其中分別容納不同體積的稀釋緩沖劑的第一和第二稀釋腔60a和60b以表現不同的稀釋率。另外，稀釋腔61可以設置在平臺內，使得沒有樣品從樣品分離腔30供應到稀釋腔61。沒有樣品供應到其的稀釋腔61用于獲得標準值(例如，正控制和/或負控制)并且構造為容納稀釋緩沖劑。多個腔73可以設置在沒有樣品供應到其的稀釋腔61的外側。腔73可以是空的或者可以用蒸餾水填充，用于獲得檢測標準值。分配通道90連接到稀釋腔60的出口。分配通道90包括沿平臺11的徑向向外方向從稀釋腔60的出ロ延伸的第一區91a和從第一區91a的外端周向延伸的第二區91b。第ニ區91b的遠端可以連接到排氣ロ(未示出)。排氣ロ(未示出)可以定位為當利用離心力將樣品從稀釋腔60傳輸到分配通道90時防止樣品泄漏。分配通道90可以實現從其連接到稀釋腔60的出口的前端到其連接到排氣ロ(未示出)的后端，即，貫穿包括第一區91a和第二區91b的整個區的恒定流體阻力。為了實現恒定流體阻力，分配通道90可以具有恒定的截面面積。由此，樣品的快速有效分配可以通過在流體分配期間以最大的可能限度排除可能的流體移動阻カ而實現。反應腔組70a和70b可以分別布置在第一稀釋腔60a和第二稀釋腔60b的外側。特別地，第一反應腔組70a設置在相應的第一稀釋腔60a的外側，第二反應腔組70b設置在相應的第二稀釋腔60b的外側。
姆個反應腔組70a或70b包括至少ー個反應腔71或72。反應腔71或72通過分配稀釋緩沖劑的分配通道90連接到相應的稀釋腔60。在最簡單的構造中，反應腔組70a或70b可以包括單個反應腔。反應腔71或72可以是密封腔。如這里所述，術語“密封”意味著反應腔71或72中的每個不具有用于氣體排出的排氣ロ。各種類型或濃度的試劑可以被事先引入到多個反應腔71和72中，該各種類型或濃度的試劑引起與通過分配通道90分配的樣品稀釋緩沖劑之間的光學可檢測反應。試劑可以以固態容納在反應腔71和72內。光學可檢測反應的實例包括但不限于熒光和/或光密度上的變化。然而，反應腔71和72的用途不限于上述。在一個示范實施例中，多個反應腔71或72可以存儲適合于與處于相同稀釋比的樣品稀釋緩沖劑反應的試劑。例如，第一反應腔組70a可以存儲諸如甘油三酯(TRIG)、總膽固醇(Chol)、葡萄糖(GLU)、尿素氮(BUN)等試劑，其在100稀釋比(稀釋緩沖劑/樣品)下反應。同樣，第二反應腔組70b可以存儲諸如直接膽紅素(DBIL)、總膽紅素(TBIL)、Y-谷氨酰轉肽酶(GGT)等試劑，其在20稀釋比(稀釋緩沖劑/樣品)下反應。換句話說，如果從第二稀釋腔60b供應到相應的第二反應腔組70b的多個反應腔72的樣品稀釋緩沖劑具有不同于第一反應腔組70a的稀釋比，那么反應腔組70a和70b的反應腔71和72可分別存儲適合于樣品的特定稀釋比的試劑。反應腔71和72可以具有相同的容量，但不限于此。在根據檢驗項目需要不同容量的樣品稀釋緩沖劑或試劑的實施例中，反應腔71和72的容量可以彼此不同。多個反應腔71和72可以是設置有排氣口和注入ロ的腔。多個反應腔71和72通過入口通道92獨立地連接到分配通道90的第二區91b。在示范實施例中，將各個腔彼此連接的通道可以設置有閥，例如，81、82、83和84。這里使用的閥81、82、83和84可以是通常關閉的閥。閥81、82、83和84可以包括設置在樣品分離腔30的出ロ側的第一閥81、設置在殘余樣品去除腔50的入口側的第二閥82、設置在計量腔40的出ロ側的第三閥83以及設置在稀釋腔60的出ロ側的第四閥84，從而開啟或關閉分配通道90。各個閥81、82、83和84可以是各種閥，諸如，如果施加預定壓力或更大壓力時被動開啟的閥(如毛細閥)，或者響應于觸發信號從外部接收功率或能量時主動操作的閥。在一個示范實施例中，微流體裝置10使用ー個或多個相變閥，其通過從外部源吸收能量而被操作。
每個閥位于平臺11的上板與下板之間并具有如上文所述的三維形狀或平面形狀。閥用于阻擋流體的流動并且在高溫時被融化以移動到相鄰的間隙中從而開啟通道。為了向閥81、82、83和84施加熱，用于發光的外部能量源(322，見圖6)可移動地設置在平臺11的外部。外部能量源322可以輻照光到閥81、82、83和84定位的位置。因此，外部能量源322移動到根據盤型微流體裝置10的檢驗方案需要開啟的閥81、82、83和84中任ー個的上方，輻照光(或能量)到相應的閥81、82、83或84用于閥開啟O閥81、82、83和84可以由相變物質形成，吸收電磁波然后發熱的發熱顆粒分布在整個相變物質中。在一個示范實施例中，閥材料可以包括在室溫是固體的相變材料，諸如，蠟。蠟可以在室溫是固體并且當其被加熱時變為液體。示例的蠟包括但不限于石蠟、微晶蠟、合成蠟、天然蠟等。發熱顆粒可以被定尺寸為在具有幾百微米至幾千微米寬度的通道內可自由移動。如果光(例如，激光)輻照到發熱顆粒，發熱顆粒的溫度迅速升高。為了表現前述的性能，每個發熱顆粒可以由金屬核和疏水殼形成。例如，發熱顆粒可以包括鐵(Fe)核和由結合到Fe核以包圍Fe核的多個表面活性劑組成的殼。作為發熱顆粒的實例，可以采用分布在載體油中的商業出售的那些。發熱顆粒不特別限于聚合物顆粒，在此提供是為了說明的目的。在另ー示范實施例中，發熱顆粒可以是量子點或者磁珠形式。在另ー示范實施例中，發熱顆粒可以是微金屬氧化物，諸如，Al2O3' Ti02、Ta2O3' Fe203、Fe3O4 或 HfO20在另ー示范實施例中，發熱顆粒可以以分散態存儲在載體油中。載體油也可以是疏水的以允許具有疏水表面結構的發熱顆粒均勻地分散在載體油中。因此，通過形成熔化的相變材料及含有發熱顆粒的載體油的均勻分布并且將混合物引入通道中可以關閉通道。如果發熱顆粒將吸收的能量轉化為熱能，顆粒迅速加熱并且將熱能傳遞到周圍的區域。因此，蠟被熱能熔化，導致閥的破壞和通道的開啟。蠟可以具有中等的熔點。如果熔點過高，從能量輻射到閥開啟的時間過分増加，這使得難于準確控制閥開啟時間。相反，如果熔點過低，蠟會在沒有被光輻照的狀態下部分地熔化，由此引起流體泄漏。在另ー示范實施例中，相變物質可以是凝膠體或熱塑樹脂。凝膠體可以從聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚こ烯胺(polyvinylamides)等中選擇。熱塑樹脂可以從環烯烴共聚物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯こ烯(PS)、聚甲醛こ縮醛聚合物(POM)、全氟烷氧基共聚物(PFA)、聚氯こ烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚對苯ニ甲酸こニ酯(PET)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺(PA)、聚砜(PSU)、聚偏氟こ烯(PVDF)等中選擇。在另ー示范實施例中，條形碼13可以設置在平臺11的側表面。條形碼13可以存儲需要的各種信息，包括但不限于，制造日期、有效期等。條形碼13可以從各種類型的條形碼中選擇。例如，條形碼13可以是ー維條形碼型、或ニ維條形碼型(例如，矩陣碼)以存儲大量信息。 在某些實施例中，條形碼13可以由全息圖、射頻識別(RFID)標簽或存儲芯片代替，用于在其中存儲信息。在條形碼13被諸如能夠讀取和寫入信息的存儲芯片的存儲介質代替的情況下，能夠存儲識別信息和與樣品檢驗結果相關的其他信息、病人信息、血液收集/檢驗日期和時間以及是否已經進行了檢驗。如上所述，微流體裝置10包括多個腔和將腔彼此連接的多個通道。在平臺11旋轉期間，流體通過連接到腔的通道從腔排出。腔具有用于排出腔中的所有流體而不留下殘余物的排出結構。圖3為平面圖，示出包括在根據示范實施例的微流體裝置中的腔的排出構造，圖4為剖面圖，示出腔的排出構造。如圖3和圖4所示，腔100包括在其中容納流體的容納空間101、限定容納空間101的一個側壁的內側壁110、限定容納空間101的另ー相對側壁的外側壁120、和流體通過其離開容納空間101的出口 130，該外側壁120比內側壁110徑向地更遠離平臺11的旋轉中心定位。腔100可以具有流體注入ロ(未示出)，流體通過該流體注入ロ(未示出)被引入到容納空間101中。在一個實例中，圖2示出的樣品腔20可以與設置在平臺11上的樣品 注入ロ 14流體連通，樣品可以通過諸如移液管等的流體注入器注入到樣品腔20中。備選地，腔100可以具有用于流體引入的入口(未示出)。入口(未示出)可以連接到流體入口通道(未示出)，使得流體通過平臺11旋轉期間產生的離心カ穿過入口通道(未示出)而引入到腔100的容納空間101中。入口(未示出)可以形成在內側壁110處，從而允許沿離心力的方向將流體引入到腔100的容納空間101中。腔100可以根據容納空間101的所需體積和腔100的功能而具有不同的形狀。具體地，由于設置有腔100的平臺11具有有限的尺寸，所以腔100可以成形為以最大可能限度利用由平臺11提供的空間。另外，在由平臺11的旋轉產生的離心カ被用作流體輸送カ的情況下，流體沿平臺11的徑向方向被向外輸送。因此，在平臺11的空間利用方面，與在平臺11的徑向方向上延伸相比較，適合于容納大量流體的腔100可以有利地在平臺11的圓周方向上延伸。如圖3和圖4所示，根據示范實施例的腔100具有弧形并且從平臺11的旋轉中心以預定半徑圓周地延伸。內側壁110在平臺11的圓周方向上延伸。內側壁110的長度可以根據容納空間101的所需體積而改變。然而，腔100可以具有各種形狀，因此內側壁110也可以具有各種形狀。外側壁120沿平臺11的徑向方向向外地與內側壁110間隔開。因此，容納在平臺11的容納空間101中的流體在通過平臺11的旋轉接收離心力時移動到外側壁120。基于平臺11的旋轉中心12，外側壁120最靠近的點假定為第一點121，外側壁120最遠離的點假定為第二點122。第一點121和第二點122位于外側壁120的相反端。第三點P是第一點121與第二點122之間的任意點。從平臺11的旋轉中心到第一點121、第二點122及第三點P的距離分別被指定為rl、r2和rp。第二距離r2大于第一距離ri。第三距離rp隨著第三點P從第一點121移動到第二點122而増大。具體地，從平臺11的旋轉中心到外側壁120的任意點的距離隨著該任意點靠近第二點122或者遠離第一點121而增大，即，rl rp ^ r2。換句話說,與平臺11的旋轉中心的距離沿著外側壁120從第一點121到第二點122的長度而持續增長。因此，由于內側壁110在平臺11的圓周方向上延伸，所以內側壁110與外側壁120之間的在關于平臺11的旋轉中心的徑向上的距離從第一點121到第二點122増大。
施加到任意點P的離心カ與旋轉中心距離任意點P的距離，即，旋轉半徑，成比例。因此，施加到最靠近第二點122的流體上的離心カ大于施加到最靠近第一點121的流體上的離心力。出ロ 130位于第二點122處。靠近第一點121的流體可以被離心力沿著外側壁120移動到第二點122并且可以通過出ロ 130離開腔100。如此，由于流體在最靠近位于第ニ點122的出ロ 130處接收最大的離心力，所以在平臺11的容納空間101內的流體可以通過出口 130流出而不留 在容納空間101中。出口通道131連接到出口 130。雖然示出了出口通道131在平臺11的徑向方向上延伸以引導流體沿平臺11的徑向向外，但是應當理解必要時出口通道131可以在平臺11的圓周方向上延伸。備選地，出口通道131可以局部地沿平臺11的徑向向內延伸以產生虹吸效應。另外，出口閥132可以設置在出ロ通道131處以控制流體的流動。在示范實施例中，腔100的容納空間101具有第一深度dl且出ロ 130具有第二深度d2，第二深度d2小于第一深度dl (見圖4)。由于容納空間與出口 130之間的深度差，在腔100的底表面102上的流體在平臺11的旋轉期間可不被引導到出口 130。因此，腔100具有從底表面102到出口 130向上傾斜的斜坡140。由于斜坡140，腔100的容納空間101的深度隨著接近出ロ 130而減小。由此，在平臺11旋轉期間，在腔100的底表面102上的流體可以沿著斜坡140被引導到出ロ 130。如果出ロ通道131是開啟的且平臺11在腔100的容納空間101盛滿流體的狀態下旋轉，則流體通過沿平臺11的徑向向外方向施加的離心カ而穿過出口 130流出。因此，流體可以沿著外側壁120被引導到出口 130，因為從平臺11的旋轉中心到腔100的外側壁120的距離隨著靠近出ロ 130而増大。由此，所以流體可移動到出ロ 130而不殘留在外側壁120 上。另外，即使腔100的底表面102與出口 130之間存在高度差，設置在底表面102與出ロ 130之間的斜坡140允許流體克服該高度差并被引導到出ロ 130。圖5為平面圖，示出包括在根據另ー實施例的微流體裝置中的腔的排出構造。如圖5所示，腔200包括流體容納在其中的容納空間201、限定容納空間201的一個側壁的內側壁210、限定容納空間201的另ー相對側壁的外側壁220、和流體通過其離開容納空間201的出口 230，該外側壁220比內側壁210徑向地更遠離平臺11的旋轉中心12定位。與圖3和圖4所示的腔100不同，內側壁210和外側壁220可以在其端部彼此連接。腔200可以是計量腔以計量流體到預設量。在微流體裝置中發生的流體的反應通常對于在其中使用的流體量敏感。例如，如果流體的量少于與試劑反應所需的預設量，則反應結果可能是錯誤的。由此，計量腔可必須容納預設的準確量的流體，并排出容納在其中的所有流體而不留下其殘余物。第二距離r2大于第一距離rl，由此施加到更靠近第二點222的流體上的離心カ大于施加到更靠近第一點221的流體上的離心力，出ロ 230位于該第二點222處。從平臺11的旋轉中心12到第一點221與第二點222之間的第三點P的第三距離rp從第一點221到第二點222逐漸増大。因此，流體可以在平臺11旋轉期間沿著外側壁220被引導到出口230。斜坡240提供在腔200的靠近出ロ 230的底表面處。由此，由于腔200的底表面與出ロ 230的底表面之間的高度差，能夠防止流體殘留在靠近出口 230處，并且能夠通過出口230排出。圖6為使用根據示范實施例的微流體裝置的樣品檢驗設備的圖形。樣品檢驗設備包括旋轉微流體裝置10的主軸馬達305、數據讀取裝置330、閥開啟裝置320、檢查裝置340、輸入裝置310、輸出裝置350、診斷數據庫(DB) 360和用于控制上述裝置的控制器370。主軸馬達305可以啟動或停止微流體裝置10的旋轉以允許微流體裝置10達到特 定位置。雖然沒有示出，主軸馬達305可以包括馬達驅動裝置以控制微流體裝置10的角位置。例如，馬達驅動裝置可以采用步進馬達或DC馬達。數據讀取裝置330可以是例如條形碼讀取器。數據讀取裝置330讀取存儲在條形碼13中的數據并將數據傳輸到控制器370。控制器370基于該讀取的數據操作各個裝置，以驅動樣品檢驗設備。閥開啟裝置320設置為開啟或關閉微流體裝置10的閥。閥開啟裝置320可以包括外部能量源322和移動單元324和326以將外部能量源322移動到需要被開啟或關閉的任意一個閥。輻射電磁波的外部能量源322可以是激光光源以輻照激光束，或可以是發光二極管或氙燈以輻照可見光或紅外光。具體地，激光光源可以包括至少ー個激光二極管。移動單元324和326用于調節外部能量源322的位置或方向，從而允許外部能量源322將能量集中到微流體裝置的期望區域，即，集中到將被開啟或關閉的閥。移動單元324和326可以包括驅動馬達324和齒輪326以將安裝在其上的外部能源322經由驅動馬達324的旋轉而移動到即將被開啟或關閉的閥上方的位置。移動單元可以通過不同的機構來實現。檢查裝置340可以包括至少ー個發光元件341和對應于發光元件341設置的光接收元件343。因此，光接收元件343用于接收已經穿過微流體裝置10的反應區的光。發光元件341是能夠以預定頻率開啟或關閉的光源。示范光源包括但不限于半導體發光器件，諸如，發光二極管(LED)、激光二極管(LD)等，和氣體放電燈，諸如，鹵素燈，氙燈等。發光元件341定位為允許從其發出的光穿過反應區到達光接收元件343。光接收元件343適于根據入射光的強度來產生電信號。例如，光接收元件343可以是耗盡層光電ニ極管，雪崩光電ニ極管(APD)、光電倍增管(PMT)等。控制器370控制主軸馬達305、數據讀取裝置330、閥開啟裝置320、檢查裝置340等，從而確保樣品檢驗設備的有效操作。同樣，控制器370搜索診斷DB 360，用于在檢查裝置340檢測的信息與診斷DB360之間的比較分析，由此檢驗在微流體裝置10上的反應區中接收的血液的疾病的存在。輸入裝置310用于輸入引入到微流體裝置10中的樣品的種類和/或根據注入的樣品種類的可能的檢驗項目，例如可以采取設置在樣品檢驗設備上的觸摸屏的形式。輸出裝置350用于輸出診斷結果和完成操作。輸出裝置350可以是諸如液晶顯示器(LCD)的可視輸出裝置、諸如揚聲器的音頻輸出裝置、或者音頻可視輸出裝置。由上述描述顯然的是，容納在腔中的所有流體被排出而不留下殘留物是可能的，因為從平臺的旋轉中心到腔的外側壁的距離隨著靠近腔的出口而増大。因此，預設量流體可以被后續エ藝使用。此外，由于容納在腔中的所有流體被排出，所以能夠在對樣品量敏感的特定檢驗所使用的流體的量不同于流體的預設量時防止產生錯誤的檢驗結果，由此提高檢驗結果的可靠性。盡管已經顯示和描述了示范實施例，但是本領域技術人員應當理解，在這些實施例中可以進行改變而不偏離發明構思的原理和精神，發明構思的范圍定義于權利要求及其等同物中。權利要求
1.ー種微流體裝置，包括 平臺，包括構造為在其中容納流體的腔，所述腔包括 內側壁；和 外側壁，從所述內側壁沿所述平臺的徑向方向向外設置， 其中所述外側壁包括最靠近所述平臺的中心定位的第一點、最遠離所述平臺的中心定位的第二點，和 其中從所述平臺的中心到所述外側壁上的位于所述第一點與所述第二點之間的任意第三點的距離從所述第一點到所述第二點増大，使得在所述平臺旋轉期間靠近所述第一點的流體被離心カ弓I導到所述第二點。
2.如權利要求I所述的微流體裝置，其中所述腔還包括設置在所述第二點處的出口，用于容納在所述腔中的流體的流出。
3.如權利要求2所述的微流體裝置，其中所述腔還包括向上傾斜到所述出口的底表面。
4.如權利要求I所述的微流體裝置，其中所述第一點和所述第二點分別位于所述外側壁的相反端。
5.如權利要求I所述的微流體裝置，其中所述腔是構造為供給預定量流體到外部的計量腔。
6.如權利要求I所述的微流體裝置，其中所述腔以距離所述平臺的中心的預定半徑沿圓周形成。
7.如權利要求I所述的微流體裝置，其中所述內側壁以距離所述平臺的中心的預定半徑沿圓周形成，其中所述外側壁與所述內側壁之間在所述平臺的徑向方向上的距離從所述第一點到所述第二點増大。
8.如權利要求I所述的微流體裝置，其中在所述平臺旋轉期間，施加到所述第二點的離心カ大于施加到所述第一點的離心力。
9.ー種微流體裝置，包括 盤形平臺，包括構造為在其中容納流體的腔， 其中所述腔包括限定所述腔在所述平臺的徑向方向上的外壁的外側壁，和其中從所述平臺的中心到所述外側壁上的任意點的距離從所述外側壁的第一端到所述外側壁的第二端増大。
10.如權利要求9所述的微流體裝置，其中所述腔還包括設置在所述外側壁的所述第ニ端處的出口。
11.如權利要求10所述的微流體裝置，其中在鄰近所述出口的部分中所述腔的深度隨著靠近所述出口而減小。
12.如權利要求9所述的微流體裝置，其中所述腔是構造為能夠使預定量的流體流出到外部的計量腔。
13.如權利要求9所述的微流體裝置，其中所述腔具有從所述中心以預定半徑沿圓周延伸的弧形。
14.如權利要求9所述的微流體裝置，其中所述腔還包括在所述平臺的徑向方向從所述外側壁向內定位的內側壁，所述內側壁從所述中心以預定半徑沿圓周形成，其中所述內側壁與所述外側壁之間在所述平臺的徑向方向上的距離從所述外側壁的所述第一端到所述外側壁的所述第二端増大。
15.ー種微流體裝置，包括 平臺，包括構造為在其中容納流體的腔，所述腔包括內側壁和從所述內側壁關于所述平臺的中心徑向向外設置的外側壁， 其中所述外側壁包括第一端和第二端，距離所述平臺的中心的距離沿著所述外側壁的從所述第一端到所述第二端的長度持續増大。
16.ー種微流體裝置，包括 平臺，包括構造為在其中容納流體的腔，所述腔包括內側壁和從所述內側壁關于所述平臺的中心徑向向外設置的外側壁， 其中所述外側壁包括第一端和第二端，所述內側壁與所述外側壁之間關于所述平臺的中心的徑向距離從所述第一端到所述第二端持續増大。
全文摘要
提供了一種具有腔的微流體裝置，該腔具有流體排出構造。所述微流體裝置包括平臺，包括構造為在其中容納流體的腔。所述腔包括內側壁和從內側壁沿平臺的徑向方向向外設置的外側壁。所述外側壁包括最靠近平臺的中心定位的第一點和最遠離平臺的中心定位的第二點。從平臺的中心到第一點與第二點之間的外側壁上的任意第三點的距離從第一點到第二點增大，使得在平臺旋轉期間靠近第一點的流體被離心力引導到第二點。
文檔編號B01L3/00GK102641755SQ20121003391
公開日2012年8月22日 申請日期2012年2月15日 優先權日2011年2月15日
發明者李用九, 李鐘建, 金羅熙 申請人:三星電子株式會社