用于儲(chǔ)存流體的薄膜袋和用于提供流體的裝置的制造方法
【專利說明】用于儲(chǔ)存流體的薄膜袋和用于提供流體的裝置現(xiàn)有技術(shù)
[0001]本發(fā)明涉及用于儲(chǔ)存流體的薄膜袋、用于為生物化學(xué)評(píng)價(jià)單元提供流體的裝置、用于提供流體的系統(tǒng)以及用于打開裝滿流體的薄膜袋的方法、用于生產(chǎn)裝滿流體的薄膜袋的方法以及用于制造用于提供流體的系統(tǒng)的方法。
[0002]為了在醫(yī)藥工程或環(huán)境分析領(lǐng)域中制造操作簡(jiǎn)單而又可以成本低廉地供使用的分析系統(tǒng)，設(shè)置往往已經(jīng)是緊湊的單元，在這種單元中已經(jīng)保存針對(duì)一個(gè)確定分析反應(yīng)所需要的試劑。
[0003]例如，DE 10 2009 045 685 Al描述了微射流芯片，它具有能伸展的膜，它可以在體積擠壓下伸展到液體容器里面，以便使液體從液體容器通過液體通道入口運(yùn)動(dòng)到微射流芯片的液體通道中。
[0004]本發(fā)明的公開
在此背景下，本發(fā)明按照主權(quán)項(xiàng)提出用于儲(chǔ)存流體的薄膜袋、用于為生物化學(xué)評(píng)價(jià)單元提供流體的裝置、用于提供流體的系統(tǒng)、用于打開裝滿流體的薄膜袋的方法和用于生產(chǎn)裝滿流體的薄膜袋的方法以及最后用于生產(chǎn)用于提供流體的系統(tǒng)的方法。有利的設(shè)計(jì)方案可以從各從屬權(quán)項(xiàng)和下文的描述中得出。
[0005]視類型而定，塑料對(duì)于確定物質(zhì)是可滲透的，而對(duì)于其他物質(zhì)是不可滲透的。當(dāng)不同的物質(zhì)保存在一個(gè)塑料制成的帶有多個(gè)緊密相鄰的腔室的單元中時(shí)，易揮發(fā)的物質(zhì)可能通過塑料擴(kuò)散，并揮發(fā)或污染保存在相鄰腔室中的其他物質(zhì)。
[0006]為了排除在生物化學(xué)分析方法的單元內(nèi)的試劑和輔助材料中被滲入的物質(zhì)污染，試劑和輔助材料可以預(yù)先配制成份，保存在擴(kuò)散密封的容器內(nèi)，而這些容器可以只在緊接著使用之前才自動(dòng)(或在某些情況下手動(dòng))打開，并使該試劑和輔助材料轉(zhuǎn)移到分析區(qū)。該試劑和輔助材料在該分析區(qū)中停留一段分析方法的持續(xù)時(shí)間。接著，清除整個(gè)單元。尤其可以把易揮發(fā)的試劑(例如酒精)和輔助材料保存在擴(kuò)散密封的容器中。一個(gè)這樣的擴(kuò)散密封容器例如可以是一個(gè)帶有預(yù)定斷裂部的對(duì)擴(kuò)散密封的薄膜袋，它響應(yīng)轉(zhuǎn)移指令或機(jī)械作用而打開，使該試劑和/或輔助材料可以流入分析區(qū)。該薄膜袋可以保存在該單元內(nèi)。該薄膜袋還可以作為配在一起的一組不同的試劑和/或輔助材料，與該單元分開地保存，并緊接在執(zhí)行該(分析)方法之前放入該單元。
[0007]用于儲(chǔ)存流體，尤其是生物化學(xué)分析方法用的試劑或輔助材料的薄膜袋，具有下列特征:
薄膜，其對(duì)于該流體和該流體的組分不可滲透；
該薄膜的第一部分區(qū)域和該薄膜的第二部分區(qū)域之間的接縫，其中該接縫對(duì)流體密封地實(shí)施成，而且該薄膜形成為接納流體的流體密封袋，其中該袋設(shè)計(jì)成用于布置在用于為生物化學(xué)評(píng)價(jià)單元提供流體的裝置的腔中；和
確定的可以不可逆轉(zhuǎn)地破壞的預(yù)定斷裂部，它由該薄膜形成，而且當(dāng)薄膜袋中的流體壓力小于一個(gè)極限值時(shí)對(duì)流體密封，而當(dāng)流體壓力大于該極限值時(shí)破裂。
[0008]用于為生物化學(xué)評(píng)價(jià)單元提供流體的裝置具有下列特征: 用于接納用于儲(chǔ)存流體的薄膜袋的腔，其中該腔具有用于為評(píng)價(jià)單元提供流體的接口 ；和
用于打開薄膜袋預(yù)定斷裂部的裝置，以便在該接口上提供該流體。
[0009]用于為生物化學(xué)評(píng)價(jià)單元提供流體的系統(tǒng)，具有下列特征:
至少一個(gè)按照這里設(shè)想的方式用于提供的裝置；和
每個(gè)裝置中至少一個(gè)按照這里設(shè)想的方式用于儲(chǔ)存的薄膜袋，其中該薄膜袋布置在該裝置的腔內(nèi)，并且該腔是封閉的。
[0010]流體尤其可以理解為某種液體，例如一種形式的酒精(亦即，例如濃度大于80%)。該流體可以是不可壓縮的。薄膜可以具有小的厚度，例如10至lOOMffl。例如，生物化學(xué)分析方法可以在一個(gè)分析中進(jìn)行或是一個(gè)用以檢測(cè)樣品中的一種物質(zhì)的反應(yīng)過程。生物化學(xué)分析方法尤其可以在感染診斷中使用。接縫可以是一個(gè)連接處。該接縫尤其可以是焊縫或粘結(jié)縫。在接縫的范圍內(nèi)可以使該薄膜的兩段或兩個(gè)部分區(qū)域彼此結(jié)合。例如，在形成接縫時(shí)使接縫范圍內(nèi)的薄膜材料塑化，并在壓力下使該材料結(jié)合。例如可以彎折該薄膜，和用環(huán)形接縫形成一個(gè)袋和/或?qū)⑵浞忾]。同樣兩塊不連接在一起的薄膜用一個(gè)環(huán)形走向的閉合的接縫形成該袋。還可以提供管狀薄膜，以便用一條接縫在第一端，并用另一條接縫在與第一端相反的第二端形成袋子。一個(gè)袋當(dāng)它用流體填充時(shí)，可以完全封閉。該袋可以具有注入孔。例如，該接縫可以具有斷開處，只有當(dāng)該袋被用流體填充之后才封閉。該接縫可以用不同的加工步驟實(shí)現(xiàn)或形成。該袋還可以理解為封閉的口袋。例如首先可以形成第一接縫，以便制造該口袋，接著，可以用流體填充該口袋，接著，可以用第二接縫對(duì)流體密封地封閉該口袋，以便建立該袋。接縫可以形成得具有輪廓。例如，可以通過該接縫的輪廓確定后來的薄膜袋外部輪廓。該薄膜可以突出該接縫以外和切除該接縫外面的部分或可以在接縫范圍內(nèi)切割該薄膜。該薄膜還可以不切割，例如在該袋旁邊形成至少另一個(gè)袋，它可以布置在該裝置至少一個(gè)相鄰的腔內(nèi)。該接縫可以具有不同的接縫區(qū)域。例如，可以類似于焊道，彼此相鄰地布置多條平行的密封線。這時(shí)，一條或多條密封線可以照顧已填充的流體袋的流體密封性。這些密封線中的一條可以形成通過該兩個(gè)彼此連接的薄膜的切割邊。
[0011]一個(gè)腔可以是本體中的一個(gè)凹槽，它可用蓋板流體密封地關(guān)閉。該薄膜袋在填充狀態(tài)下可以具有與該腔的形狀相應(yīng)或小于該腔的形狀，以便放入該腔內(nèi)。一個(gè)確定的預(yù)定斷裂部可以是該薄膜一個(gè)預(yù)先定義的區(qū)域，它可以承受的力小于薄膜袋的其余部分。由此該預(yù)定斷裂部可以在該袋其余部分在結(jié)構(gòu)上仍舊完整無損期間已經(jīng)破壞。薄膜中的力例如可以是基于薄膜袋內(nèi)的流體壓力的拉力。例如，該薄膜可以在預(yù)定斷裂部上具有缺口。該薄膜同樣可以在該預(yù)定斷裂部上比該袋其余部分薄。用于打開該預(yù)定斷裂部的裝置例如可以是一個(gè)可移動(dòng)的凸模，壓入該腔內(nèi)打開該流體袋。該用于打開的裝置還可以具有鋒利的棱，用以打開該預(yù)定斷裂部，其中該鋒利的棱可以響應(yīng)該操作而壓入該預(yù)定斷裂部。
[0012]按照本發(fā)明一個(gè)特殊的實(shí)施方式，該薄膜袋可以用流體，尤其用酒精填充。按照本發(fā)明一個(gè)特殊的實(shí)施方式，該流體可以具有60%以上的酒精濃度，尤其80%以上的酒精濃度。本發(fā)明的這樣一種實(shí)施方式提供這樣的優(yōu)點(diǎn)，即特別可靠地和無(低)滲漏地預(yù)先儲(chǔ)存流體，直至針對(duì)一個(gè)特定功能需要該流體的時(shí)刻釋放該流體，尤其是酒精。
[0013]該薄膜可以具有多層結(jié)構(gòu)。該薄膜尤其可以具有至少三層的結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)中間層形成為金屬箔或包括一個(gè)金屬箔。一種多層結(jié)構(gòu)可以至少具有兩個(gè)由不同的材料形成的彼此固定結(jié)合的層。尤其可以使單獨(dú)的層彼此溶合、粘結(jié)或?qū)盈B。單獨(dú)層的材料可以各自對(duì)于確定組分不可滲透。當(dāng)這些材料之一對(duì)于一種或者多種物質(zhì)可滲透時(shí)，其他層可以對(duì)該一種或該多種物質(zhì)不可滲透。三層結(jié)構(gòu)可以由第一材料的第一層、第二材料的第二層和第三材料的第三層組成。該第一材料可以是與該第三材料相同的材料。在該接縫中例如該薄膜第一部分區(qū)域的處于外面的層與第二部分區(qū)域的處于外面的層結(jié)合。在該接縫中處于外面的層可以擠壓在一起形成一個(gè)預(yù)先確定的材料厚度。
[0014]該預(yù)定斷裂部可以形成為接縫的一段。在預(yù)定斷裂部上，接縫的負(fù)荷能力可以比預(yù)定斷裂部以外的小。接縫可以在預(yù)定斷裂部的范圍內(nèi)例如具有比該預(yù)定斷裂部以外小的寬度。例如，該接縫在該處可以具有比該預(yù)定斷裂部以外少的密封線。通過把該預(yù)定斷裂部集成在該接縫中，可以簡(jiǎn)化薄膜袋的制造。
[0015]該接縫可以在預(yù)定斷裂部的范圍內(nèi)具有至少一個(gè)呈V形的壓痕。V形壓痕可以招致切口應(yīng)力集中效應(yīng)，該預(yù)定斷裂部可以由此出發(fā)而破裂。由此可以確定一個(gè)該流體應(yīng)該從該袋壓出的位置。
[0016]該接縫可以在該袋中心的方向上圍繞和/或彎折起來。在該接縫的至少一個(gè)部分區(qū)域，接縫可以圍繞進(jìn)行。通過該接縫圍繞進(jìn)行，可以提高該接縫的負(fù)荷能力。例如，該接縫或該接縫彎折起來的部分可以固定在該袋上。通過該圍繞可以保證在被圍繞的位置上，該流體不能從袋壓出。
[0017]至少在該接縫的一個(gè)部分區(qū)域，在接縫旁邊，在該袋中心的方向上，布置另一條接縫，以便縮小由該袋封閉的容積。當(dāng)該袋用流體填充并通過該接縫對(duì)流體密封地封閉時(shí)，在該接縫的一個(gè)部分區(qū)域可以補(bǔ)加接縫，以便形成一條比該接縫更靠?jī)?nèi)的(亦即，向流體袋中心的方向)另一條接縫。這時(shí)，可以使該袋變得比沒有該另一條接縫時(shí)更脹滿，因?yàn)樵摿黧w只能以大的力在壓力下，例如在負(fù)壓下才能裝滿。當(dāng)該袋脹滿時(shí)，流體便已經(jīng)處于超壓狀態(tài)。因此只要較小的附加壓力，便可以使該流體袋在預(yù)定斷裂部上破裂。
[0018]該薄膜袋可以具有附加件，它固定在一個(gè)形成為彎曲位置的薄膜伸展部上，其中該薄膜伸展部布置在接縫背向該袋中心的一側(cè)，其中該附加件設(shè)計(jì)成用于彎向該袋或壓向該袋，以便把壓力集中在該袋上和/或?qū)⑵涮岣?。薄膜伸展部可以是薄膜，它在制造薄膜袋時(shí)突出到該接縫以外而形成。該附加件可以是一個(gè)硬度或剛性比該袋大的零件，它被設(shè)計(jì)用于，在彎到袋子上的狀態(tài)下以背向該袋的較大的面積受力，并在面向該袋的較小的接觸面上把力引到該袋上。于是，可以增大袋中的內(nèi)部壓力，以便允許在預(yù)定斷裂部上使袋可靠地破裂。該附加件可以是一個(gè)加固薄膜袋用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。該附加件可以?shī)A緊、粘結(jié)或焊接在薄膜伸展部上。該附加件還可以由剛性增大的薄膜組成。
[0019]該附加件可以具有突出部，它在與彎曲位置相對(duì)置的一側(cè)從附加件的主延伸