用于測量樣本中的帶電粒種濃度的裝置制造方法
【專利摘要】公開了一種用于測量樣本(10)中的帶電粒種濃度的裝置(1)。該樣本(10)包括多種類型的帶電粒種和至少一種不溶解成分。該裝置(1)包括具有電壓控制裝置(54)的第一電路和具有電導(dǎo)檢測裝置(55)的第二電路，所述電壓控制裝置(54)可連接到沿著容納樣本(10)的通道(12)設(shè)置的兩個第一電極(30，30')，所述電導(dǎo)檢測裝置(55)可連接到設(shè)置在通道(12)中的兩個第二電極(5，5')。第一電路和第二電路彼此直流和交流電隔離。
【專利說明】用于測量樣本中的帶電粒種濃度的裝置
[0001] 本申請是發(fā)明名稱為"用于測量樣本中的帶電粒種濃度的裝置"、申請?zhí)枮?2009801569943、申請日為2009年02月17日的發(fā)明專利申請的分案申請。
[0002] 其它申請的交叉引用
[0003] 本申請涉及2006年11月21日提交的名稱為"Ion Sensor for Fluid and Method for Its Manufacture(用于流體的離子傳感器及其制造方法）"的國際專利申請PCT/ EP2006/011148〇

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0004] 本發(fā)明涉及用于檢測生物、化學(xué)、工業(yè)或環(huán)境樣本中的帶電粒種（charged species)的裝置和方法。特別是，本發(fā)明涉及用于測量在樣本諸如血漿中的帶電粒種濃度， 特別是離子濃度，例如鋰離子濃度的方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0005] 無機(jī)離子是生命的基本需要并大量出現(xiàn)在飲用水、有機(jī)體的血液和每個細(xì)胞以及 環(huán)境中。例如，細(xì)胞內(nèi)部和外部的很多離子，即鈉、鉀、鎂和鈣的濃度對于任何活的有機(jī)體至 關(guān)重要。因此，動物和人類的血液和血細(xì)胞中的離子濃度對于各種不同的身體機(jī)能來說也 非常重要。
[0006] 通常，鋰作為痕量元素出現(xiàn)在血漿中。鋰還被用作治療雙極情緒失調(diào)（bipolar mood disorder)的藥物。估計在世界范圍內(nèi)超過一百萬人每天攝取鋰。使用鋰的缺點是治 療指數(shù)，即中毒濃度和治療濃度之比很低。多數(shù)病人對于〇. 4-1. 2mmol/L鋰的血漿濃度響 應(yīng)良好，而中毒效應(yīng)可能出現(xiàn)在高于1. 6mmol/L的鋰濃度。長期的高血液鋰水平甚至?xí)?神經(jīng)系統(tǒng)永久損害造成甚至造成死亡。因此治療期間對鋰濃度的監(jiān)測至關(guān)重要，需每幾個 月進(jìn)行常規(guī)檢查以將鋰水平保持在期望的水平。
[0007] 為了避免大量的操作者處理，常規(guī)地使用離子選擇性電極（ISE，Ion-Selective Electrodes)以自動方式測量血液參數(shù)。這些離子選擇性電極速度快并提供較大的動態(tài)范 圍。然而，其響應(yīng)是對數(shù)級的，對于鋰所需的高敏感性成為問題。另外，在鋰中毒的情況下， 需要有快速的血液分析過程。目前，靜脈血液樣本必須由專門訓(xùn)練過的人員從病人抽取并 傳送到中心實驗室，且需要在進(jìn)行測量之前去除血細(xì)胞。該過程可能需要多至45分鐘。為 了最小化樣本通過時間（sample throughput time)并允許現(xiàn)場測量，使用離子敏感場效應(yīng) 晶體管的小型裝置可用于確定鉀和鈉在全血中的濃度，其甚至可作為手持式分析器。然而， 由于其它帶電粒種，特別是鈉離子的高背景濃度，鋰離子濃度與之相比小得多，這樣的分析 器未被用于鋰的確定。
[0008] 直接測量全血中的鋰和確定血楽中的無機(jī)陽離子已由E ·沃韋（E. Vrouwe) 等人在 Electrophoresis(電泳）2004,25,1660-1667 和 Electrophoresis(電 泳）2005, 26, 3032-3042中描述和演示。對定義的樣本負(fù)載使用微芯片毛細(xì)管電泳（CE， capillary electrophoresis)并應(yīng)用柱稱聯(lián)（column coupling)的原理，可以確定一滴全 血中的堿金屬濃度。將手指采血器（finger stick)收集的全血傳輸?shù)轿⑿酒隙惶崛』?去除全血中的成分?？梢源_定在進(jìn)行鋰療法的病人的血漿中的鋰濃度而不進(jìn)行樣本預(yù)處 理。使用具有電導(dǎo)檢測的微芯片，對于140mmol/L的鈉基體中的鋰可以獲得0. lmmol/L的 檢測限制。
[0009] 在現(xiàn)有技術(shù)中已知有其它現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)了公開用于測量血液樣本中的離子濃度 的幾種類型的微芯片。例如，（曼茲的）美國專利申請US 2005-0150766公開了一種毛細(xì) 管電泳微芯片。
[0010] (諾思拉普（Northrup)等人的）美國專利5, 882, 496號公開了一種制造和使用多 孔硅結(jié)構(gòu)以增加電泳裝置中的一個的表面積的方法。
[0011](昌治（Shoji)等人轉(zhuǎn)讓給日立高新技術(shù)公司的）美國專利7, 250, 096號教導(dǎo)了 一種用于在電泳期間測量電流承載通路以檢測電流承載通路狀態(tài)的方法和裝置。
[0012] 現(xiàn)有技術(shù)中的一個問題是由于在裝置的微通道中電極處的電解，電極處的電解質(zhì) 中會形成氣泡（如US 7, 250, 096所述）和/或不期望的氧化還原（氧化一還原）反應(yīng)。這 是因為傳輸通過裝置的電荷由電通路中的電子和化學(xué)通路中的離子承載。在電極和電極處 的離子之間交換電荷。
[0013] 微通道中的電解質(zhì)具有特定氣體容量。最大量的特定氣體容量稱為氣體限制。當(dāng) 在微通道內(nèi)局部地達(dá)到氣體限制時會形成氣泡。氣泡的形成會直接影響測量。
[0014] 離子和其它不帶電的分子由于電極處的氧化還原反應(yīng)和變化的濃度而發(fā)生變化。 由于不帶電分子的形成而形成氣泡，該不帶電分子的形成超出了氣體限制并形成氣泡。這 些氣泡局限在裝置的微通道內(nèi)且因此會扭曲測量。
[0015] 如現(xiàn)有技術(shù)所述，如果有單個電路用于毛細(xì)電泳測量或單個電路用于接觸電導(dǎo)檢 測并充分地控制電壓和/或電流，則可以避免氣泡的形成。然而，如果有用于組合的測量方 法的兩個電路，則兩個電路的電干擾會增加復(fù)雜性。
[0016] 現(xiàn)有技術(shù)中解決該單個電路問題的方法包括在電極之間使用交流電、限制電流、 控制氧化還原反應(yīng)的類型，和使電壓降低至低于氧化還原電位?？梢岳缤ㄟ^使用電流源、 小的通道幾何尺寸、和通道中電解質(zhì)的低濃度來實現(xiàn)限制電流。還可以在通道中使用低濃 度的背景電解質(zhì)。此外，電極的設(shè)計也能夠起作用。具有大表面積的電極較不容易形成氣 泡，因為電荷濃度改變分布在較大的面積上。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 本發(fā)明涉及一種測量樣本中的帶電粒種濃度的裝置。該樣本包括多種類型的帶電 粒種和至少一種不溶解成分。該裝置包括具有電壓控制裝置的第一電路和具有電導(dǎo)檢測裝 置的第二電路，該電壓控制裝置可連接到沿著容納樣本的通道設(shè)置的至少兩個第一電極， 該電導(dǎo)檢測裝置可連接到設(shè)置在通道中的至少兩個第二電極，其中第一電路和第二電路彼 此電隔離。
[0018] 電隔離意味著兩個電路互不干擾且因此能夠進(jìn)行準(zhǔn)確測量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 參考附圖和對優(yōu)選實施方案的詳細(xì)說明可以更好地理解本發(fā)明，附圖和詳細(xì)說明 只是示意性的且不是對本發(fā)明的限制，在附圖中：
[0020] 圖la示出根據(jù)本發(fā)明的一個方面的裝置的主要部件。
[0021] 圖lb和lc示出微通道附近的電極的設(shè)置。
[0022] 圖2a和2b示出通道附近的電極的其它設(shè)置。
[0023] 圖3a和3b示出一個電極處或電極之間的可能的電流通路。
[0024] 圖4a和4b示出裝置的部件到微通道附近的電極的連接。
[0025] 圖5a至5d示出隔離部件的不同設(shè)置。
[0026] 圖6示出測量裝置的示例。
[0027] 圖7示出具有膨脹室的裝置的示例。
[0028] 圖8示出包括樣本電導(dǎo)測量的裝置的示例。
[0029] 在附圖中，相同的參考標(biāo)號表示相同或相似的對象。

【具體實施方式】
[0030] 現(xiàn)參考附圖和示例對本發(fā)明進(jìn)行說明。應(yīng)注意本發(fā)明一方面的特征可以和本發(fā)明 另一方面的特征組合。
[0031] 圖la至lc示出根據(jù)發(fā)明一方面的測量系統(tǒng)1的部件。
[0032] 測量系統(tǒng)1包括測量和處理來自傳感器18的電信號的測量裝置17。傳感器18測 量液體樣本10中的帶電粒種濃度（如圖lb和lc所示）并更加完整地在共同待審的國際 專利申請W0 2008/061542中公開，該專利申請教導(dǎo)的內(nèi)容完整結(jié)合在本文中。最常見的液 體樣本10是血液樣本。
[0033] 傳感器18具有芯片座15和取樣裝置9。芯片座15更加完整地在國際專利申請 PCT/EP2007/004468中公開，該申請教導(dǎo)的內(nèi)容完整結(jié)合在本文中。取樣裝置9在圖lb和 lc中更詳細(xì)地示出并結(jié)合這些附圖更詳細(xì)地說明。
[0034] 測量裝置17具有樣本電導(dǎo)測量裝置53、電壓控制和電流檢測裝置54及電導(dǎo)檢測 和細(xì)胞控制裝置55。電導(dǎo)測量裝置53通過電通路連接到取樣裝置9上的樣本電導(dǎo)電極4 和4'。電壓控制和電流檢測裝置54分別通過電通路60和60' 〃連接到取樣裝置9上的 池電極30和30'以及阱電極30〃和30' 〃。類似地，電導(dǎo)檢測和細(xì)胞控制裝置55通過電 通路65和65'連接到取樣裝置9上的通道電極5和5'。
[0035] 測量裝置17中的主控制裝置43包括用于執(zhí)行計算的處理器44。主板43通過電 通路75連接到電導(dǎo)測量裝置53,通過電通路76連接到電壓控制和電流檢測裝置54,并通 過電通路77連接到電導(dǎo)檢測和細(xì)胞控制裝置55。
[0036] 測量裝置17具有連接到操作面板69的IXD顯示器和按鈕。操作面板69通過電 通路72連接到主板43。通過連接到電源79的電源68對測量裝置17供電。串口 67通過 電通路73連接到主板43且連接到外部連接78。
[0037] 取樣裝置9包括通道12形成于其中的基體（未示出），如圖la且更詳細(xì)地如圖 lb和lc示出。該基體可以由玻璃或塑料制成。可以使用可用于制造通道12的任何其他材 料。在玻璃作為基體材料的情況下，在第一池8、第二池8'和第三池8"之間將通道12蝕刻 至IJ基體13中。通道12的側(cè)壁可以涂覆有聚合物。通道12可以具有厘米以下的尺寸；特別 是，通道12可以具有小于lcm的寬度和小于100 μ m的深度。第一池8、第二池8'和第三池 8〃可以在尺寸上明顯大于通道12的寬度（例如ΙΟΟμπι至lcm)。這可以從圖lb和lc看 出。可以有一個或多個池包括在通道12中。
[0038] 通道12和第一池8、第二池8'和第三池8〃可以在使用之前充注有電解質(zhì)11。通 常，池的容積約為l〇ul。
[0039] 圖lb和lc示出取樣裝置9的側(cè)視圖。該取樣裝置在本發(fā)明的一個示例實施方案 中具有30mm的寬度、4mm的高度和1. 4mm的厚度。芯片可以由玻璃制成。
[0040] 可以看到，通道12以及第一池8、第二池8'和第三池8〃具有多個電極。通道12 在本發(fā)明的一個示例實施方案中具有小于l〇〇um的寬度、小于100um的深度和小于3cm的 長度。還應(yīng)注意，部分19連接在取樣裝置9的頂部表面3和通道12之間。樣本10放置在 取樣裝置9的頂部表面3上。該樣本10通過頂部表面3中的開口 2與通道12的部分19 流體連通。開口 2和部分19具有圓形的形式，但可以使用適合用于將液體輸入通道12的 任何形式。
[0041] 可以在頂部表面3中形成一個以上開口 2。這有助于例如允許樣本10在多個入口 點進(jìn)入通道12。這允許進(jìn)行多次測量并求取平均值。一個以上開口 2的另一個優(yōu)點是允許 從一個開口朝向另一個開口進(jìn)行對流且因此提供通過開口 2進(jìn)入通道12的可供選擇的傳 輸機(jī)制。一個以上開口 2的又一個優(yōu)點是防止如國際專利申請PCT/EP2007/004468所公開 的在通道12中的蒸發(fā)。
[0042] 通道12具有多個電極，這些電極基本上具有圓角以避免電流集中。池電極30和 30'設(shè)置在第一池8和第三池8〃中。池電極30和30'允許沿著通道12產(chǎn)生電壓。池電極 30和30'通過如上所述的電通路連接到電壓控制和電流檢測裝置54。池電極30和30'以 及如下所述的阱電極通常由鉬制成且為扁平細(xì)長狀，通常具有小于2_的寬度和小于2_ 的長度，但具有l(wèi)〇〇nm量級的高度。
[0043] 頂部表面3和另一池8'具有阱電極30〃和30'，其允許在通道12兩端產(chǎn)生電壓。 這有助于從通過開口 2進(jìn)入腔19然后進(jìn)入通道12的樣本10中抽取帶電離子。阱電極30〃 和30' 〃通過如上所述的電通路連接到電壓控制和電流檢測裝置54。所使用的典型電壓 為1200V且電流小于10uA。
[0044] 通道12具有兩個通道電極5和5'，其基本上相對于彼此設(shè)置并測量橫跨通道12 的電導(dǎo)。電導(dǎo)電極5和5'通過如上所述的電通路連接到電導(dǎo)檢測和控制裝置55。兩個通 道電極5和5'約相距100um并且也由鉬制成。其寬度小于100um，例如為40um，且兩個通 道電極5和5'具有中等（mildly)圓角。在橫跨通道施加的信號通常為AC，并在100Hz和 100kHz之間，且具有1至10V之間的頂部-頂部振幅（top-top amplitude)。
[0045] 兩個通道電極5和5'允許在裝置1中使用接觸式離子檢測（in contact ion detection，簡稱為ICXD)機(jī)構(gòu)。ICXD機(jī)構(gòu)為檢測方法，其中通道電極5和5'與通道12中 的流體具有直接電化學(xué)接口。
[0046] 圖lc示出在頂部表面3上的兩個樣本電導(dǎo)電極4和4'。樣本電導(dǎo)電極4和4'由 樣本10覆蓋，并在將帶電粒種抽取到微通道的部分19中之前、期間和/或之后測量樣本10 中的帶電粒種的電導(dǎo)。樣本電導(dǎo)電極4和4'連接到樣本電導(dǎo)測量裝置53,如上所述。樣本 電導(dǎo)電極4和4'具有基本上圓形的形式，這可以降低樣本電導(dǎo)電極4和4'頂端的電流密 度。
[0047] 圖2a和2b更詳細(xì)地示出通道12中的電極的設(shè)置。為簡明起見，未詳細(xì)示出第一 池8、第二池8'和第三池8〃。僅示出了電極30和30' 〃。在圖2a中，通道電極5和5'未 設(shè)置在通道12內(nèi)部，而是在通道壁7和7'外部。換言之，通道電極5和5'都不直接接觸 通道12中的流體11。在圖2b中，可以看到，通道電極5和5'穿過側(cè)壁7和7'并與通道 12中的流體11流體接觸（且直接電接觸）。圖2a所示配置方面的優(yōu)點包括兩個通道電極 5和5'都不直接接觸流體11。結(jié)果，不可能在兩個通道電極5和5'的表面上形成氣泡。
[0048] 在圖2b示出的本發(fā)明的方面中，需要確保在兩個通道電極5和5'處控制電壓和/ 或氧化還原反應(yīng)的類型和/或電流，從而氣體的形成保持低于氣體限制。在本發(fā)明的可選 方面，交流電可以通過兩個通道電極5和5'。
[0049] 圖3a和3b示出各個電極30和30'上的電流通路，為簡明起見未示出電極30〃和 30〃'上的電流通路，但這樣的電流通路亦存在。圖3a示出通道12內(nèi)的一個示例通道電極 5 (5'）（即圖2b示出的本發(fā)明的方面）。電流通路40a和40d沿著通道12朝向池電極30 和30'延伸。電流通路40、40c和40b在橫跨通道12作用。
[0050] 圖3b示出作用于池電極30和30'以及通道電極5和5'的電流通路。應(yīng)注意，池 電極30具有在通道電極5方向上的電流通路51a和在通道電極5'方向上的電流通路51c 以及在另一池電極30'方向上的電流通路51b。類似地，池電極30'具有在通道電極5方向 上的電流通路51d和在通道電極5'方向上的電流通路51f以及在池電極30方向上的電流 通路51e。
[0051] 通道電極5具有在池電極30方向上的電流通路50a和在池電極30'方向上的電 流通路50c以及在通道電極5'方向上的電流通路50b。通道電極5'具有在池電極30方向 上的電流通路50d和在池電極30'方向上的電流通路50f以及在通道電極5方向上的電流 通路50e。
[0052] 圖3a和3b示出組合用于分離離子的毛細(xì)管電泳方法與接觸式電導(dǎo)檢測的一個問 題。不但通道電極5和5'以及池電極30和30'之間的電位相關(guān)，而且還需要考慮由參考標(biāo) 號50a、50c、50d、50f和51a、51c、51d、51f表示的"交叉電極"或"交叉機(jī)構(gòu)"電流通路。需 要包括通道電極5和5'的電路和由包括池電極30和30'的電路形成的電路之間的隔離。 該問題在小型裝置諸如本發(fā)明的裝置中更加突出。
[0053] 這可以通過以電氣方式確保沒有或減少通過電子裝置的共同DC(直流）或AC(交 流）連接來解決。這在圖4a和4b中示出，其中在上半部分示出用于電壓控制的電路54附 近的電隔離器80,并在下半部分示出用于電導(dǎo)檢測的電路55附近的電隔離器80'。
[0054] 池電極30至30' 〃由電通路60至60〃'連接到電壓控制和電流檢測裝置54。阱 電極5和5'通過電通路65和65'連接到電導(dǎo)檢測和細(xì)胞控制裝置55。
[0055] 在圖4a中，電壓控制和電流檢測裝置54通過電隔離器80連接到主板。在圖4b 中，電導(dǎo)檢測和細(xì)胞控制裝置55通過隔離器80'連接到主板43。電隔離器80和80'的目 的是彼此隔離各個電極。電隔離器80和80'如所示處在圖4a和4b中的示例位置，但應(yīng)注 意它們可以放置在其它位置。還應(yīng)注意，可以包括一個以上電隔離器80和80'?？傮w上可 以說，具有低電容的電隔離器82必須實現(xiàn)在與電極30至30' 〃和5至5〃組合的電壓控制 電路54和電導(dǎo)檢測電路55之間。
[0056] 電隔離器80和80'可以具有如圖5a至5d所示的各種配置。在圖5a中，兩個電 通路90和91的每個的輸入由電容器95和95a隔離于兩個電通路90'和91'的輸出。類 似地在圖5b中，兩個電通路90和91的每個的輸入由電感器96隔離于兩個電通路90'和 91'的輸出。在圖5c中，電感器97具有中心引線92、92'。在圖5d中，壓電元件98被引入 以使得電通路90和91隔離于電通路90'和91'的輸出。
[0057] 隔離器80和81具有顯著減小毛細(xì)管電泳電路和1C⑶電路之間的DC電流的效果。 可能引起的又一個問題是在毛細(xì)管電泳電路和ICCD電路之間出現(xiàn)AC電流。這也可以通過 使用電隔離器80和80'來減少。
[0058] 應(yīng)注意，電容82的減小有利于該裝置減少DC和AC影響。為了能夠準(zhǔn)確地測量通 道12中的離子，小于100pF例如小于20pF的電容被認(rèn)為是最優(yōu)的。
[0059] 圖6示出具有顯示器69的測量裝置的示例。寬度16〃通常小于50cm，且在一個示 例實施方案中為l〇cm。高度16〃'小于10cm，且在一個示例實施方案中為5cm。深度16' 小于50cm，且在一個不例實施方案中為20cm。
[0060] 本發(fā)明的又一個實施方案在圖7中示出，其中膨脹室104通過開口 100'和互連 101在入口 100'處連接到微通道19的部分19。應(yīng)注意，互連101具有的橫截面小于通道 12的橫截面。還應(yīng)注意，該互連很長且曲折來回以便使用最少量的空間。這有助于增加互 連101相對于通道12和其它池對膨脹室104的空氣動力阻力。
[0061] 膨脹室104充注有流體102,諸如電解質(zhì)11。氣泡103出現(xiàn)在流體102內(nèi)部。氣 泡103優(yōu)選地由氣體，諸如惰性氣體，例如氦、氬組成。
[0062] 具有氣泡103的膨脹室104允許微通道12中的流體由于溫差而膨脹和收縮而不 會損壞芯片。用這樣的方式可以處理幾度但也可以是例如50度的溫差。對于允許裝置的 高效操作，這是需要的。例如如果微通道12中的流體膨脹很多，使得流體泄漏出芯片，則在 冷卻時微通道12可能不再充滿流體，這會導(dǎo)致測量的改變。應(yīng)注意，與池8至8〃和通道12 的容積相比，膨脹室104具有相當(dāng)大的容積，從而所產(chǎn)生的氣泡103能夠抵抗溫差并防止泄 漏。
[0063] 通過從取樣裝置9中排出空氣然后增加惰性氣體到微通道12中以滲透到膨脹室 104中來生成氣泡103。然后取樣裝置9再次排空且將流體放置在取樣裝置9中。然后對 取樣裝置9施以大氣壓力且流體進(jìn)入取樣裝置。由于膨脹室104中的殘留氣體，形成氣泡 103。在另一方法中，可以通過對水進(jìn)行電解來形成氣泡103。當(dāng)然，這需要電極出現(xiàn)在膨脹 室104中。膨脹室104的排空量控制氣泡102的形成?；ミB101的較高的空氣動力阻力意 味著例如與從通道12中泄漏相比，氣體更加緩慢地從膨脹室104泄漏出。這意味著可能基 本上排空通道12但仍然有一些氣體留在膨脹室104中。在用流體充注取樣裝置時，留在膨 脹室104中的剩余氣體形成氣泡。
[0064] 應(yīng)注意，膨脹室104的使用遠(yuǎn)不限于在所述的取樣裝置9中。例如，膨脹室104可 以用在其它微流體裝置中以補(bǔ)償包含在微流體裝置的微通道中的流體的膨脹/收縮。
[0065] 也可以用另一取樣系統(tǒng)120測量樣本電導(dǎo)。在圖8中，示出該取樣系統(tǒng)120的典型 方面。在本發(fā)明的該方面，樣本入口 112實現(xiàn)為由通道平滑段（channel smoothening)113 和樣本通道111連接到樣本池110。樣本池110通常對空氣開放。對于本發(fā)明的該方面，通 常沒有到通道系統(tǒng)12的直接連接。
[0066] 取樣系統(tǒng)120通常在使用之前是干燥的。在表面頂部上應(yīng)用樣本10之后對取樣 系統(tǒng)120的充注是通過樣本入口 112和通道平滑段113進(jìn)行的。這防止形成氣泡并允許正 確充注電極4和4'附近的樣本通道111。充注例如可以是通過樣本池110中到空氣的開口 提供的液壓實現(xiàn)的。
[0067] 由于與已充注的通道系統(tǒng)12組合使用，必須注意取樣系統(tǒng)120的正確充注。在制 造期間用電解質(zhì)11充注取樣系統(tǒng)120。電解質(zhì)11必須從取樣系統(tǒng)120中去除。該去除可 通過用于對電解質(zhì)11進(jìn)行干燥以進(jìn)入空氣的開放的樣本池110進(jìn)行。在該方面，必須注意， 在電解質(zhì)11的蒸發(fā)期間，在取樣系統(tǒng)120中不要產(chǎn)生沉淀，因為這會影響隨后的樣本充注。 蒸發(fā)室115實現(xiàn)為由蒸發(fā)通道116連接到取樣系統(tǒng)120。蒸發(fā)通道116的入口放置于樣本 入口 112附近。蒸發(fā)室115通常是封閉的室。由于蒸發(fā)室115和蒸發(fā)通道116,電解質(zhì)11 的蒸發(fā)將在蒸發(fā)室115中結(jié)束，且因此粒種的沉淀將發(fā)生在蒸發(fā)室內(nèi)而不是取樣通道系統(tǒng) 120 內(nèi)。
[0068] 應(yīng)注意，取樣通道系統(tǒng)120、蒸發(fā)通道116和蒸發(fā)室115的使用遠(yuǎn)不限于用在圖 la - lc公開的取樣裝置9中。例如，具有蒸發(fā)通道116和蒸發(fā)室115的取樣室120可以用 于其它微流體裝置以確定例如樣本電導(dǎo)和血漿電導(dǎo)。一個示例是測量血紅蛋白的水平。 [0069] 已參考若干實施方案對本發(fā)明進(jìn)行了說明。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明 不限于這些實施方案。相反，本發(fā)明的范圍應(yīng)結(jié)合本申請的權(quán)利要求解釋。
【權(quán)利要求】
1. 一種裝置，其包括： 充注有流體的封閉的微流體通道系統(tǒng)； 充注有流體且其中具有氣泡的膨脹室；及 用于流體連接所述膨脹室與所述封閉的微流體通道系統(tǒng)的互連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述互連具有比所述微流體通道基本上較高的 流體阻力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述氣泡包括惰性氣體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述封閉的微流體通道系統(tǒng)具有與所述裝置的 頂面連接的部件；所述部件在所述頂面具有至少一個開口，用于將樣本流體引入到封閉的 微流體通道系統(tǒng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述互連的入口靠近所述開口。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述互連具有小于微流體通道橫截面的橫截面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述互連是長的，且在所述微流體通道入口和膨 脹室之間如后彎曲。
8. -種制造裝置的方法，其包括： 互相連接微流體通道系統(tǒng)與膨脹室，用于流體連接所述膨脹室與微流體通道； 為微流體通道充注流體； 為膨脹室至少局部地充注流體； 在存在于膨脹室內(nèi)的流體中形成氣泡； 封閉通道系統(tǒng)，由此獲得封閉的微流體通道系統(tǒng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，形成氣泡的步驟包括： 從取樣裝置局部排空氣體； 利用流體覆蓋取樣裝置； 將取樣裝置置于大氣壓力，由此使流體局部充注取樣裝置； 通過收集殘余氣體而形成氣泡。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，包括下述步驟： 將惰性氣體加注到微流體通道，惰性氣體滲入到膨脹室。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，包括下述步驟： 從取樣裝置局部排空惰性氣體。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述氣體是空氣。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，形成氣泡的步驟包括水電解的步驟。
14. 一種裝置，其包括： 開放且未充注的微流體通道； 位于所述開放且未充注的微流體通道處的至少兩個電極； 取樣開口； 開放的樣本池； 封閉的蒸發(fā)室。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中，通道平滑段位于所述取樣開口和所述開放且 未充注的微流體通道之間。
【文檔編號】G01N27/447GK104155356SQ201410391909
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2009年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2009年2月17日
【發(fā)明者】史蒂文·塞爾溫·施塔爾, 揚·弗洛里斯, 斯忒芬·奧托·倫科 申請人:麥迪美特控股有限公司