專利名稱：用于可取出地存儲微量液體的微結(jié)構(gòu)裝置和用于取出存儲在該裝置中的液體的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于取出地存儲微量液體的微結(jié)構(gòu)裝置和一種用于取出存儲在此裝置中的液體的方法。
背景技術：
由現(xiàn)有技術已知微結(jié)構(gòu)裝置，它們具有板狀基體，在其中加入單側(cè)槽孔。這些槽孔通過通道與取出腔連接，通過取出腔可以從裝置中取出液體。此外槽孔通過一個輸入通道與一個輸入腔連接，通過輸入腔可以將一個試樣或一個漿液放進裝置。試樣可以根據(jù)輸送力原理例如根據(jù)毛細力或壓力原理輸送到槽孔中并從那里通過取出通道到達取出孔。將所謂的容器首先裝進敞開的槽孔。對于這個容器涉及塑料容器，在其中加入例如試劑液。通過一個物體尖端這樣打開容器，使位于容器中的液體可以從容器中排出，以便與通過輸入通道輸送到槽孔里的液體混合。由現(xiàn)有技術已知的容器是統(tǒng)一的并可以裝進微結(jié)構(gòu)裝置的不同基體里面。所述基體一般具有多個槽孔，在槽孔中可以裝進具有通常不同試劑液的不同容器。
對于用于可取出地存儲液體的微結(jié)構(gòu)裝置使用容器的缺陷是，該裝置的設計由于容器的形狀而預定。該容器要求在基體中配有適配于容器的槽孔。因此槽孔不能對于每個基體特殊地構(gòu)成，這對于要被存儲的液體可能導致過高的充填密度。另一缺陷是，首先要花費較大的費用使液體進入容器，然后將容器裝進基體。這一點可以簡化，可以將液體直接存儲在基體里面。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，建議一種用于可取出地存儲微量液體的微結(jié)構(gòu)裝置，其中能夠?qū)崿F(xiàn)一個盡可能靈活的槽孔布置和結(jié)構(gòu)，并且槽孔能夠直接將液體存儲在基體或裝置中，而不必使用特殊的容器。
按照本發(fā)明這個目的通過一個如權利要求1所述的微結(jié)構(gòu)裝置得以實現(xiàn)。這種微結(jié)構(gòu)裝置可以用于如權利要求20所述的方法。
一個用于可取出地存儲微量液體的微結(jié)構(gòu)裝置包括一個基體，其中在基體中一個空腔配有至少一個第一區(qū)段用于存儲微量液體。該空腔的第一區(qū)段在基體中由槽孔形成。這個第一區(qū)段通過一個遮蓋元件和一個阻塞元件封閉并且還有利地通過由基體構(gòu)成的側(cè)壁限定。按照本發(fā)明的裝置具有一個機構(gòu)用于將一個作用力從遮蓋元件傳遞到阻塞元件。通過這個作用力可以破壞阻塞元件與基體之間的材料鎖合連接或者可以破壞阻塞元件本身，使得可以從空腔的第一區(qū)段中取出液量。
因此對于按照本發(fā)明的裝置該液量不像現(xiàn)有技術中那樣存儲在一個特殊容器里面。而是將液量直接存儲在裝置上的一個空腔里面，該空腔本身由遮蓋元件和阻塞元件以及由基體構(gòu)成的側(cè)壁限定。通過破壞阻塞元件或阻塞元件與基體之間的連接或者移動阻塞元件可以外露一個開孔，通過此開孔可以從空腔中取出存儲在空腔中的液體。
對于一個有利構(gòu)成的微結(jié)構(gòu)裝置所述基體是一體的。這意味著，所述第一空腔在一個由一體構(gòu)成的基體中成形。與由多個部件制成的基體或一個其第一空腔不是基體的組成部分或者不在基體中形成的微結(jié)構(gòu)裝置不同，通過基體一體化可以實現(xiàn)一個緊湊且簡單的結(jié)構(gòu)形式。這個結(jié)構(gòu)尤其有利于微結(jié)構(gòu)裝置的加工。
按照本發(fā)明所述阻塞元件和基體可以一體地相互連接。同樣可以使阻塞元件與基體相互粘接或者使阻塞元件夾緊在基體上。
按照本發(fā)明在基體與阻塞元件之間的連接或者阻塞元件本身可以具有一個給定斷開位置，在該位置上能夠方便地破壞阻塞元件或阻塞元件與基體之間的連接。
按照本發(fā)明所述阻塞元件和基體可以形狀鎖合地相互連接。尤其是能夠通過施加到遮蓋元件上的作用力使阻塞元件相對于基體移動到一個釋放位置，在該位置可以從第一空腔中取出液體。
所述遮蓋元件按照本發(fā)明可以是一個膜片、一個薄膜或一個(微)結(jié)構(gòu)板。
所述遮蓋元件可以通過層壓、封印或粘接與基體連接。同樣可以使遮蓋元件噴涂金屬。
按照本發(fā)明裝置的遮蓋元件可以這樣構(gòu)成，在施加一個用于破壞阻塞元件與基體之間的連接或者用于破壞阻塞元件的最小作用力時該遮蓋元件本身不會被破壞。尤其為了在遮蓋元件不會被破壞的情況下使液體易于從空腔的第一區(qū)段中排出，可以這樣調(diào)整按照本發(fā)明的裝置，使它包圍用于固定遮蓋元件的部件，通過它在施加最小作用力時所述遮蓋元件可以保持在一個偏移位置里面。由此能夠在最小(外部)作用力去除后遮蓋元件也保持在偏移位置并由此也在空腔第一區(qū)段內(nèi)部保持壓力。
同樣能夠這樣構(gòu)成一個按照本發(fā)明裝置的遮蓋元件，在施加一個用于破壞阻塞元件與基體之間的連接或用于破壞阻塞元件的最小作用力時，至少在一個給定斷開位置破壞遮蓋元件。該給定斷開位置在遮蓋元件中可以包圍在遮蓋元件的一個區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域小于由基體與阻塞元件之間的給定斷開位置所包圍的區(qū)域。由此能夠使遮蓋元件或由給定斷開位置的遮蓋元件包圍的遮蓋元件區(qū)域可以通過一個被阻塞元件釋放的開孔透壓。
一個按照本發(fā)明的裝置可以包括一個用于破壞遮蓋元件的機構(gòu)，通過它在施加最小作用力時可以破壞遮蓋元件。如果遮蓋元件被破壞，可以對空腔的第一區(qū)段通氣，由此易于從空腔的第一區(qū)段排出液體。
一個按照本發(fā)明的裝置可以包括用于固定阻塞元件的部件，通過它在施加最小作用力后可以使阻塞元件保持在一個偏移位置，以防止由阻塞元件釋放的開孔通過阻塞元件又重新封閉。如果由阻塞元件釋放的開孔持續(xù)地敞開，則存儲于空腔第一區(qū)段里的液體在最小作用力去除后也易于從第一區(qū)段中排出。作為用于固定阻塞元件的部件所述阻塞元件可以具有一個定位鉤，它在阻塞元件的偏移位置定位在基體的一個凸起或類似部件上。作為用于固定阻塞元件的部件同樣可以設有一個圓錐形槽孔，阻塞元件在作用力施加到遮蓋元件上時頂進并夾緊固定到該槽孔中。
按照本發(fā)明裝置的力傳遞機構(gòu)可以包括存儲在空腔第一區(qū)段中的液體。此外力傳遞機構(gòu)可以包括一個推桿，它可以安置在遮蓋元件或阻塞元件上。一個這樣的推桿可以安置在遮蓋元件上。
作為可以將力傳遞到按照本發(fā)明裝置上的機構(gòu)的推桿可以安置在遮蓋元件與阻塞元件之間空腔的中心。也可以選擇將推桿不設置在遮蓋元件與阻塞元件之間空腔的中心，而是設置在靠近空腔第一區(qū)段的其中一個壁上。因此使通過推桿施加的作用力不作用在阻塞元件的中心。這一點使阻塞元件優(yōu)選在設置推桿的區(qū)域被破壞或者破壞在此區(qū)域內(nèi)的阻塞元件與基體之間的連接。
在阻塞元件與基體之間的給定斷開位置可以在除所謂的鉸鏈區(qū)以外的阻塞元件上包圍推桿的固定區(qū)。由此能夠使阻塞元件通過最小的作用力不完全由與基體的連接中脫開，而是通過鉸接區(qū)與基體固定地保持連接。由此使所述阻塞元件一定地鉸接支承在基體上。與用于固定阻塞元件的部件相結(jié)合，鉸接地支承在基體上的阻塞元件固定在對于基體敞開的位置上。所述鉸接區(qū)最好是推桿與基體空腔的第一區(qū)段的一個壁間隔盡可能大地距離的區(qū)域。在這個鉸鏈區(qū)的對面作為固定阻塞元件的部件可以在阻塞元件上配有定位鉤。
一個按照本發(fā)明裝置的推桿可以在一個指向阻塞元件的末端上具有一個尖端。
一個按照本發(fā)明的裝置可以在背離空腔第一區(qū)段的阻塞元件側(cè)面上包括一個對準阻塞元件的心桿。
通過阻塞元件根據(jù)作用力在這個心桿尖端方向上的運動可以破壞阻塞元件，由此使液體從第一空腔或空腔的第一區(qū)段中取出。
按照本發(fā)明所述空腔的第一區(qū)段可以圓柱形地構(gòu)成。同樣可以使第一區(qū)段截錐形地構(gòu)成以便易于脫模。
按照本發(fā)明在空腔的第一區(qū)段上可以連接一個第二區(qū)段或一個第二空腔，它們通過阻塞元件與第一區(qū)段隔開。至少空腔第二區(qū)段或第二空腔但有利地也包括空腔和空腔的第一區(qū)段具有壁，它們可被液體浸潤。
所述空腔的第二區(qū)段或第二空腔按照本發(fā)明可以具有一個取出孔。該取出孔對于一個按照本發(fā)明的裝置可以設于空腔第二區(qū)段的一個壁或第二空腔的一個壁內(nèi)甚至設于一個盡可能直接鄰接(anstossen)基體與阻塞元件之間的給定斷開位置的區(qū)域內(nèi)。由此能夠使由空腔第一區(qū)段排出的液體以盡可能簡單的路徑到達第二區(qū)段或第二空腔中的取出孔。
在所述取出孔后面可以聯(lián)接一個通道。
在空腔的第二區(qū)段或在第二空腔和/或在連接在取出孔后面的通道中可以設有一個增強毛細力的機構(gòu)。這個增強毛細力的機構(gòu)用于使液體在通道或通過取出孔的輸送加速或?qū)崿F(xiàn)。對于增強毛細力的機構(gòu)可以是一個微結(jié)構(gòu)元件，如小溝、碑、柱或類似體或者是一個無紡布襯層。同樣能夠?qū)崿F(xiàn)微結(jié)構(gòu)元件與無紡布襯層組合地構(gòu)成毛細力增強機構(gòu)。
此外一個輸入通道可以通入空腔的第二區(qū)段或第二空腔。
對于按照本發(fā)明裝置，第二區(qū)段的至少一個壁可以至少局部地相對于第一區(qū)域的至少一個相鄰的壁回縮。這個回縮的區(qū)段可以環(huán)槽形地構(gòu)成。
按照本發(fā)明此裝置可以具有一個用于破壞遮蓋元件的機構(gòu)。


下面借助于附圖詳細描述用于按照本發(fā)明的用于取出地存儲微量液體的微結(jié)構(gòu)裝置的實施例。附圖中圖1至12a 分別以截面圖示出微結(jié)構(gòu)裝置的一個實施例，圖13 為在執(zhí)行操縱以后的圖1中的裝置，圖14 為按照圖9中XIV-XIV截切線的裝置截面圖，圖15 為另一實施例的相應截面圖，圖16 為一個按照本發(fā)明裝置的俯視圖，具有多個空腔用于容納微量液體，圖17 為一個在施加一個最小作用力之前的按本發(fā)明裝置的實施例，圖17a 為在施加最小作用力之后的圖17中的實施例，圖17b 為圖17和圖17a的實施例的俯視圖。
具體實施例方式
在圖1至16中所示的微結(jié)構(gòu)裝置實施例非常類似，因此相互對應的部分設有相同的標記符號。
在圖1中以截面圖表示的實施例有利地具有一個板狀基體1，在其中加入兩個側(cè)面相互對置的槽孔，它們由一個阻塞元件3相互隔開。其中一個槽孔的開口通過一個遮蓋元件2封閉，由此在遮蓋元件2、阻塞元件3與槽孔側(cè)壁之間構(gòu)成一個第一空腔4。這個第一空腔4完全充滿微量液體。同樣可以使第一空腔4只局部地充滿液量并含有一個小氣泡。另一槽孔通過薄膜6封閉，它貼覆在基體1的表面上，在其中具有槽孔。由此構(gòu)成一個第二空腔5，它由阻塞元件3、薄膜6和槽孔的側(cè)壁限定。
此外所述基體1具有一個通孔8，它在一面同樣由薄膜6封閉。這個通孔構(gòu)成一個取出腔，它通過一個取出通道7與第二空腔5連接。
所述阻塞元件3具有一個環(huán)繞的給定斷開位置10，它通過在面對第二空腔5的一側(cè)上的材料減薄構(gòu)成。
存儲在第一空腔4里面的微量液體可以如下所述從第一空腔4中被取出。通過作用于遮蓋元件2上的作用力使遮蓋元件向著液量方向頂壓。因為液量基本上是不可壓縮的，所以施加到遮蓋元件2上的作用力被傳遞到阻塞元件3。如圖13所示，這個作用力使阻塞元件3中間部分沿著環(huán)繞的給定斷開位置10與其余的阻塞元件3上斷開并因此使第一空腔4與第二空腔5產(chǎn)生連通。由于輸送力，在此至少是壓力、重力或毛細管力使液體從第一空腔4輸送到第二空腔5、通道7進入取出腔8。在此有利地是在第二空腔5或在取出腔8里面加入一個液體或固體形成的試劑或試樣，原先存儲在第一空腔里面的液量與試劑反應或混合。
在圖2中所示的實施例與圖1中所示的實施例的不同之處是，所述第一空腔4沒有完全充滿液量。而是在液面與遮蓋元件2之間還保留一個充氣空間。為了使作用于遮蓋元件2上的釋放液量的作用力可以傳遞到阻塞元件10上，在遮蓋元件2與阻塞元件3之間設有一個推桿，它一體地與阻塞元件的中間部分連接。
與圖1所示的實施例不同，在圖3中所示的實施例具有一個阻塞元件，它沒有給定斷開位置10。代替它的是，為了破壞阻塞元件3在遮蓋元件的底面上固定一個心桿13，它以其尖端對準阻塞元件3。如果通過一個作用力向阻塞元件3方向頂壓遮蓋元件2，則心桿13通過其尖端刺入阻塞元件3，以取消阻塞元件3的阻塞作用。存儲在第一空腔4里面的液體可以穿過通過心桿13在阻塞元件中產(chǎn)生的開孔進入第二空腔5。
在圖4中示出一個與圖3類似的實施例，但是其中第一空腔4完全被液體充滿，而在薄膜6上安置一個向阻塞元件3方向凸起的心桿14，它起到使阻塞元件3破壞以釋放液量的作用。通過作用于遮蓋元件2上的作用力，通過第一空腔4中的液量使阻塞元件3向心桿14方向偏移，該心桿通過其尖端刺入阻塞元件，并將其破壞。因此使液量可以從第一空腔4進入到第二空腔5中。
在圖5中所示的按照本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)裝置的實施例與圖2所示裝置類似地構(gòu)成。與圖2所示實施例不同的是，在圖5中所示的實施例在遮蓋元件2上具有一個環(huán)繞的給定斷開位置11。一旦通過一個作用力向下頂壓遮蓋元件的中間區(qū)域，則使給定斷開位置11斷開而推桿12頂壓阻塞元件3的中間部分上，阻塞元件也接著沿著給定斷開位置10斷開。存儲在第一空腔4中的液體可以進入第二空腔5，其中第一空腔4同時通過遮蓋元件2上的開口通氣。通入的空氣使液體易于從第一空腔4流入到第二空腔5中。
在圖5a中示出在圖5中所示實施例的一個變型。對于該變型所述給定斷開位置在阻塞元件10中包括一個基本上圓形的區(qū)域，它完全包圍推桿12。遮蓋元件2上的給定斷開位置11也包括一個圓形區(qū)域，推桿12撞擊其底面。在此，在遮蓋元件2中被給定斷開位置11包圍的區(qū)域具有一個明顯小于被給定斷開位置10包圍的阻塞元件區(qū)域的直徑。這一點導致在施加在這種情況下足以使遮蓋元件2或阻塞元件3上的給定斷開位置10、11被破壞的最小作用力時，使斷開的區(qū)域通過推桿12可以向下壓進第二空腔5。由此一方面防止通過阻塞元件3外露的開口再封閉，使液體可以從空腔4進入第二空腔5。另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)空腔4充氣，它同樣使液體易于從空腔4進入第二空腔5。
此外對于按照圖5a的按本發(fā)明裝置的變型，在取出通道7以及第二空腔5的一個區(qū)域里面在取出通道前面設有一個無紡布襯層21。這個無紡布襯層起到增加毛細管力的作用，它能夠使進入第二空腔5的液體通過取出通道8加速輸送。
在圖6中示出的一個按照本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)裝置的實施例基本對應于在圖1中所示的裝置，但是其中與圖1所示裝置不同之處是，在圖6中所示的裝置沒有圓柱形構(gòu)成的第一空腔。而是在圖6中所示實施例的第一空腔圓錐形地向阻塞元件3方向收縮并因此基本截錐形地構(gòu)成。
按照圖7的實施例基本對應于圖1的實施例，但是具有一個附加的輸入通道9，它通向第二空腔5。通過這個輸入通道9可以將第二液體輸送到第二空腔5中，它在阻塞元件3被破壞后與來自第一空腔4的液量混合。對于輸送的液體可以與第一空腔4中的液量一樣也是一個試樣、一個試劑液或漿液。
在圖8中所示的實施例同樣具有一個第一空腔4和一個第二空腔5，其中圖8所示的按照本發(fā)明的裝置與圖1至7所示的裝置不同地制成。圖8所示實施例的基體具有一個單面在基體中制出的盲孔形槽孔，它通過一個粘接在側(cè)壁之間的阻塞元件3分成第一空腔4和第二空腔5。從位于槽孔對面的基體一側(cè)，通道9、7從基體外面通到第二空腔5，它們通向第二空腔5。在此一個通道構(gòu)成一個輸入通道9，而另一通道構(gòu)成一個取出通道7。在第一空腔4與第二空腔5之間粘接的、壓入的或收縮的阻塞元件3具有一個以已知方式和方法構(gòu)成的給定斷開位置10，在該位置上可以破壞阻塞元件3。此外第一空腔4完全被液體充滿，因此作用在遮蓋元件2上的作用力起到破壞阻塞元件3的作用，由此可以使第一空腔4中的液體進入第二空腔5。
圖9和14示出一個實施例，它配有一個特殊機構(gòu)用于破壞遮蓋元件2。該破壞機構(gòu)由一個楔形地突進第一空腔4的第一空腔4側(cè)壁的凸起15構(gòu)成。這個凸起構(gòu)成一個尖端，它頂靠在遮蓋元件2上。當遮蓋元件2通過作用力向下頂壓時，凸起15的尖端壓進遮蓋元件2并破壞它。由此實現(xiàn)一種方法，在通過破壞阻塞元件3釋放存儲在第一空腔4中的液體時使第一空腔4排氣，這將易于使液體從第二空腔5中排出。如同在圖14中所示的那樣，第一空腔具有一個圓形橫截面。
在圖15中示出一個類似裝置的橫截面，但它是扇形的。這個形狀具有優(yōu)點，在具有多個這種第一空腔的如在圖16所示的那樣的裝置中可以相互間緊湊地設置許多第一空腔。另外圖15示出另一可選擇的機構(gòu)用于破壞遮蓋元件2，它由一個楔子16構(gòu)成，該楔子安裝在第一空腔4側(cè)壁的一個缺口里面，與圖14的凸起15類似在施加作用力時可以破壞遮蓋元件2。
在圖16中所示的按照本發(fā)明裝置的俯視圖表示，一個按照本發(fā)明的裝置有利地具有多個第一空腔4和與其相關的阻塞元件3。設置在第一空腔4下面的第二空腔(未示出)通過一個未示出的輸入通道與一個輸入腔17連接并通過一個取出通道與取出腔8連接。另外所述輸入腔17也可以相互連接。
在圖10中示出一個用于微結(jié)構(gòu)裝置的實施例，它在基體1中具有一個有一個臺階的通孔。由此使通孔在臺階以上具有一個比臺階以下更大的直徑。在臺階上頂靠一個構(gòu)成阻塞元件3的膜片，它具有一個對應于通孔內(nèi)徑的外徑。通過阻塞元件3將通孔分成兩個相互分開的部分，即第一空腔和第二空腔5，其中第一空腔4通過遮蓋元件2封閉而第二空腔通過薄膜6封閉。此外該裝置具有一個以已知方式和方法構(gòu)成的通道7以及一個以已知方式和方法構(gòu)成的取出腔8。
在圖17至17b中所示的實施例具有一個空腔4和一個第二空腔5，它們在橫截面上基本上是橢圓的。在兩個空腔4、5之間設置阻塞元件3。這個阻塞元件3與基體1一體地連接。此外該阻塞元件3與一個推桿12一體地連接，該推桿在阻塞元件3的第一端部裝在一個向上封閉空腔4的遮蓋元件2與阻塞元件3之間。在阻塞元件的這個第一端部上在阻塞元件3與基體1之間設有一個給定斷開位置10，它從這個端部開始沿著空腔4、5的側(cè)壁延伸到對面的端部，其中對面的第二端部不配有給定斷開位置。當在遮蓋元件2上施加破壞阻塞元件所需的最小作用力時，該阻塞元件沿著給定斷開位置從基體1撕裂。然后該阻塞元件3只通過第二端部與基體1連接。因此這個第二區(qū)域提供了一個鉸接區(qū)域，在其上可擺動地支承阻塞元件。
在第二空腔5中在阻塞元件3的第一端部形成一個臺階。這個臺階與阻塞元件3第一端部上的定位鉤20共同起作用，該定位鉤作為使阻塞元件固定在一個偏移位置的部件，在最小作用力施加到遮蓋元件2上之后。所述定位鉤20通過阻塞元件3的斷開和偏移向下卡進到第二空腔5壁上的臺階下面。在不再將最小作用力施加到遮蓋元件2上之后，在這個偏移位置上液體也可以從空腔4流進第二空腔5。
在第二空腔5的底部在一個中間區(qū)域和端部配有無紡布襯層21。這個無紡布襯層起到增加毛細力的作用，以使進入第二空腔5的液體通過一個取出通道7輸送到取出腔8。
在圖11中示出的實施例與上述裝置不同具有許多特征，其中相同的特征配有相同的標記符號。按照圖11裝置的基體1a、1b兩件地構(gòu)成并具有一個板狀上部件1a和一個板狀下部件1b。該上部件具有一個圓錐形槽孔，在其上連接一個圓柱形孔。在圓柱形孔中密封地裝進一個最好略微彈性的球體，它構(gòu)成裝置的遮蓋元件2。安置在上部件1a底面上的基體下部件1b與上部件1a的槽孔或遮蓋元件2同心地具有一個第一圓柱區(qū)段、一個圓錐區(qū)段和一個第二圓柱區(qū)段，在其上連接一個有利地從底面制出的圓柱形槽孔。在第一槽孔的第二圓柱形區(qū)段中密封地裝進一個球體作為阻塞元件3，它使第一圓柱形區(qū)段和圓錐形區(qū)段與從下部件1b底面制出的槽孔分開。因此第一圓柱區(qū)段和圓錐區(qū)段構(gòu)成幾乎完全充滿液體的第一空腔4。在下部件1b的底面上貼覆一個薄膜6，由此從底面制出的圓錐形槽孔構(gòu)成第二空腔。通過作用于遮蓋元件2上的作用力經(jīng)由第一空腔4中的液體使阻塞元件3壓進第二空腔5，由此使液體流進第二空腔并由這個空腔通過通道7可以取出。
在此第一空腔的直徑例如可以為1至3mm，最好為1.5mm。對于第二空腔也是如此。所述阻塞元件3和遮蓋元件2可以具有0.5至0.7mm的直徑。
按照圖1至10的實施例的第一空腔的直徑可以為2至8mm，最好為2至5mm。高度可以為1至7mm而體積為10至100mm3。所述基體1以及阻塞元件3可以由聚苯乙烯或聚碳酸酯制成。
在圖12中所示的實施例與其余實施例的不同之處是只具有一個空腔，它具有一個第一區(qū)段4a、一個第二區(qū)段5a。該空腔可變化地分成第一區(qū)段4a和第二區(qū)段5a。在此分隔通過一個阻塞元件實現(xiàn)，它在第一區(qū)段的側(cè)壁之間可移動地支承。這個阻塞元件通過一個推桿12與同樣可移動地支承在第一區(qū)段4a中的遮蓋元件2連接。另外在空腔上部的面對第一區(qū)段4a的第二區(qū)段5a區(qū)域，空腔的側(cè)壁環(huán)槽形地回縮。
在圖12中所示的裝置可以如下所述工作。首先將由阻塞元件3、推桿12和遮蓋元件2構(gòu)成的結(jié)構(gòu)部件這樣多地從第一區(qū)段4a中拉出來，使遮蓋元件2從第一區(qū)段4a中突出來。通過一個在此在遮蓋元件2與空腔第一區(qū)段4a的上端之間產(chǎn)生的縫隙可以使液體充滿空腔4a。為了使液體存儲在空腔的第一區(qū)段4a里面，使由阻塞元件3、推桿12和遮蓋元件2組成的結(jié)構(gòu)部件向下移動，遮蓋元件2直到密封地頂靠在空腔第一區(qū)段4a的側(cè)壁上。如果要釋放存儲在空腔第一區(qū)段4a中的液量，使遮蓋元件2通過作用力向下移動。使阻塞元件3突進空腔第二區(qū)段5a上端上的環(huán)槽形區(qū)段中。通過環(huán)槽在空腔的第一區(qū)段4a與第二區(qū)段5a之間建立一個流體技術的連接，使得液體可以從第一區(qū)段4a進入第二區(qū)段5a。
在圖12a中示出按照圖12的實施例的變型。這個變型的不同之處是，空腔的第二區(qū)段5a與第一區(qū)段4a相比具有一個較大的直徑。通過這個臺階可以通過施加外力使遮蓋元件、推桿12和阻塞元件11完全向下移動，使得遮蓋元件2、阻塞元件3和推桿12完全移進空腔的第二區(qū)段5a中并可以落入這個區(qū)段。如果由遮蓋元件2、阻塞元件3和推桿12組成的部件處在空腔的第二區(qū)段5a里，則保證液體進入第二區(qū)段5a，或者通過空腔的第二區(qū)段5a進入取出通道7。
一個按照本發(fā)明的裝置能夠使液量在進行反應或其它化學過程釋放出來之前，在較長的時間里存儲在一個空腔中。不再需要到目前為此常見的小的安裝在基體里面的容器，它們必需事先充滿液體然后通過工具刺破。而是將液體直接存儲在基體里面，這具有優(yōu)點，能夠使液量緊湊地布置在基體上并且也可以完全按照實際需要自由地選擇存儲液體的空腔的幾何(尺寸)。
權利要求
1.一種用于可取出地存儲微量液體的微結(jié)構(gòu)裝置，具有下列特征-該裝置具有一個基體(1)；-該裝置具有一個第一空腔(4)，它具有至少一個第一區(qū)段用于存儲微量液體；-第一空腔(4)的第一區(qū)段成形在基體(1)中；-第一區(qū)段通過一個遮蓋元件(2)和一個阻塞元件(3)封閉；-該裝置具有一個機構(gòu)用于將作用力從遮蓋元件(2)傳遞到阻塞元件(3)，此作用力這樣破壞阻塞元件與基體之間的連接或者這樣破壞阻塞元件，使得可以從空腔(4)的第一區(qū)段中取出液量。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述基體是一體的。
3.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述阻塞元件(3)與基體(1)相互一體地連接。
4.如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述阻塞元件(3)與基體(1)相互粘接或卡緊。
5.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述基體(1)與阻塞元件(3)之間的連接具有一個給定斷開位置(10)。
6.如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述阻塞元件(3)與基體(1)形狀鎖合地相互連接。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，通過作用力可以使阻塞元件相對于基體移動到一個釋放位置。
8.如權利要求1、6或7所述的裝置，其特征在于，所述阻塞元件(3)是一個球體。
9.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述遮蓋元件(2)是一個膜片或薄膜。
10.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述遮蓋元件(2)通過層壓、封印或粘接與基體(1)連接。
11.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述遮蓋元件(2)噴涂金屬。
12.如權利要求9至11中任一項所述的裝置，其特征在于，在施加一個用于破壞阻塞元件(3)與基體(1)之間的連接或用于破壞阻塞元件(3)的最小作用力時不會破壞所述遮蓋元件(2)。
13.如權利要求14所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括一個用于固定遮蓋元件(2)的部件，通過它在施加最小作用力時可以使遮蓋元件(2)保持在一個偏移的位置。
14.如權利要求9至11中任一項所述的裝置，其特征在于，所述遮蓋元件(2)在施加用于破壞阻塞元件(3)與基體(1)之間的連接或用于破壞阻塞元件(3)的最小作用力時可在至少一個給定斷開位置(11)上被破壞。
15.如權利要求14所述的裝置，其特征在于，在遮蓋元件(2)上的所述給定斷開位置(11)包圍一個遮蓋元件(2)的區(qū)域，它小于由基體(1)與阻塞元件(3)之間的給定斷開位置所包圍的區(qū)域。
16.如權利要求14或15所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括一個用于破壞遮蓋元件的機構(gòu)，通過它在施加最小作用力時可以破壞遮蓋元件。
17.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述裝置具有用于破壞遮蓋元件的機構(gòu)(15，16)。
18.如權利要求1至8中任一項所述的裝置，其特征在于，所述遮蓋元件(2)是一個球體。
19.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括用于固定阻塞元件(3)的部件，通過它們在施加最小作用力后可以使阻塞元件保持在一個偏移位置。
20.如權利要求19所述的裝置，其特征在于，所述阻塞元件(3)具有一個定位鉤作為固定阻塞元件(3)用的部件，它在阻塞元件(3)的偏移位置定位在基體的一個凸起上。
21.如權利要求19所述的裝置，其特征在于，所述裝置具有一個圓錐形槽孔作為用于固定阻塞元件(3)的部件。
22.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，用于傳遞力的機構(gòu)包括存儲在空腔(4)的第一區(qū)段中的液體。
23.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，用于傳遞力的機構(gòu)包括一個推桿(12)，它安置在遮蓋元件(2)和/或阻塞元件(3)上。
24.如權利要求23所述的裝置，其特征在于，所述推桿(12)在空腔(4)的中心安置在阻塞元件(3)上。
25.如權利要求23所述的裝置，其特征在于，所述推桿(12)在空腔(4)中心以外安置在阻塞元件(3)上。
26.如權利要求25所述的裝置，其特征在于，所述給定斷開位置(10)在阻塞元件(3)與基體(1)之間包圍除一鉸接區(qū)以外的阻塞元件(3)上的推桿固定區(qū)。
27.如權利要求26所述的裝置，其特征在于，所述鉸鏈區(qū)是基體(1)與阻塞元件(3)之間的區(qū)域，它與推桿具有盡可能大的距離。
28.如權利要求27所述的裝置，其特征在于，在鉸鏈區(qū)對面所述定位鉤設置在阻塞元件上。
29.如權利要求23至28中任一項所述的裝置，其特征在于，所述推桿(12)安置在遮蓋元件(2)上并且在一個指向阻塞元件(3)的末端上具有一個尖端。
30.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述裝置在阻塞元件(3)背離空腔(4)第一區(qū)段的一側(cè)包括一個指向阻塞元件(3)的心桿(14)。
31.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述空腔(4)的第一區(qū)段圓柱形地構(gòu)成。
32.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述空腔(4)的第一區(qū)段截錐形地構(gòu)成。
33.如上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，在所述空腔(4)的第一區(qū)段(4a)上連接一個第二區(qū)段(5a)或一個第二空腔(5)，它們通過阻塞元件(3)與第一區(qū)段分開。
34.如上述權利要求所述的裝置，其特征在于，所述空腔或第二空腔(5)的第二區(qū)段(5a)具有一個取出孔。
35.如權利要求19所述的裝置，其特征在于，所述取出孔位于空腔第二區(qū)段(5a)的一個壁或第二空腔的一個壁中，它直接和基體(1)與阻塞元件(3)之間的給定斷開位置(10)鄰接。
36.如權利要求34或35所述的裝置，其特征在于，在所述取出孔后面連接一個通道(7)。
37.如權利要求32至35中任一項所述的裝置，其特征在于，在空腔的第二區(qū)段(5a)中或在第二空腔(5)和/或在通道(7)中設有增強毛細力的機構(gòu)。
38.如權利要求36所述的裝置，其特征在于，所述增強毛細力的機構(gòu)由微結(jié)構(gòu)部件如小溝、碑、柱或類似體和/或由無紡布襯層構(gòu)成。
39.如權利要求33至38中任一項所述的裝置，其特征在于，一個輸入通道通到空腔的第二區(qū)段(5a)中或第二空腔(5)中。
40.如權利要求33至39中所述的裝置，其特征在于，所述第二區(qū)段(5a)的至少一個壁至少局部地相對于第一區(qū)段(4a)的至少一個相鄰壁回縮。
41.一種用于取出存儲在一個如權利要求1至40中任一項所述的裝置中的液體的方法，其特征在于有下列步驟-在遮蓋元件(2)上施加一個作用力；-用于傳遞力的機構(gòu)將作用力傳遞到阻塞元件(3)；-由于作用于阻塞元件(3)上的作用力而使阻塞元件(3)與基體(1)之間的材料鎖合的連接被破壞或者使阻塞元件(3)被破壞；-在作用力起作用后，在阻塞元件(3)區(qū)域產(chǎn)生一個釋放孔，使液體可以從空腔(4)的第一區(qū)段中取出。
全文摘要
一種用于可取出地存儲微量液體的微結(jié)構(gòu)裝置具有下列特征該裝置具有一個基體(1)；該裝置具有一個第一空腔(4)，它具有至少一個第一區(qū)段用于存儲微量液體；第一空腔(4)的第一區(qū)段成形在基體(1)中；第一區(qū)段通過一個遮蓋元件(2)和一個阻塞元件(3)封閉；該裝置具有一個機構(gòu)用于將作用力從遮蓋元件(2)傳遞到阻塞元件(3)，此作用力這樣破壞阻塞元件與基體之間的連接或者這樣破壞阻塞元件，使得可以從空腔(4)的第一區(qū)段中取出液量。
文檔編號F15C5/00GK1608735SQ20041001171
公開日2005年4月27日 申請日期2004年9月24日 優(yōu)先權日2003年9月24日
發(fā)明者克勞斯·卡德爾, 格特·布蘭肯施泰因 申請人:Steag顯微部件股份有限公司