| 主权项 |
1.一种微流体元件,具有微流体流经的一微流道,此 元件包括: 一入口部份,具有第一横截面和预定长度,并且微 流体流经该入口部份; 一流动延迟部份,邻近于该入口部份,以允许来自 于该入口部份的微流体流入,该流动延迟部份具有 大于该入口部份之该第一横截面的一第二横截面, 以降低在毛细力作用下从该入口部份进入的微流 体的介面曲率以及微流体流速,并且该流动延迟部 份具有预定长度,沿着微流体的流动方向延伸;以 及 一流动恢复部份,邻近于该流动延迟部份以允许来 自于该流动延迟部份的微流体流入,该流动恢复部 份具有小于该流动延迟部份之该第二横截面的一 第三横截面,并具有预定长度。 2.如申请专利范围第1项所述之微流体元件,其中该 流动延迟部份的预定长度小于该流动延迟部份的 宽度。 3.如申请专利范围第1项所述之微流体元件,其中整 个该入口部份之该第一横截面、整个该流动延迟 部份之该第二横截面以及整个该流动恢复部份之 该第三横截面均固定不变。 4.如申请专利范围第1项所述之微流体元件,其中该 入口部份之沿长度方向的侧壁与该流动延迟部份 之沿宽度方向的侧壁构成范围在45~90的夹角。 5.如申请专利范围第1项所述之微流体元件,其中该 流动延迟部份之该第二横截面的高度与该入口部 份之该第一横截面的高度相同,而该流动延迟部份 之该第二横截面的宽度大于该入口部份之该第一 横截面的宽度。 6.如申请专利范围第5项所述之微流体元件,其中该 流动延迟部份之该第二横截面的宽度比该入口部 份之该第一横截面的宽度大三倍。 7.如申请专利范围第1项所述之微流体元件,其中该 流动延迟部份之该第二横截面的宽度等于该入口 部份之该第一横截面的宽度,但是该流动延迟部份 之该第二横截面的高度大于该入口部份之该第一 横截面的高度。 8.如申请专利范围第7项所述之微流体元件,其中该 流动延迟部份之该第二横截面的高度比该入口部 份之该第一横截面的高度大两倍,并且该第二横截 面之上表面与该第一横截面之上表面处于同一平 面。 9.如申请专利范围第1项所述之微流体元件,其中该 流动延迟部份之该第二横截面与该流动恢复部份 之该第三横截面相同。 10.一种诊断与分析装置,使用如申请专利第1项所 述之微流体元件。 11.如申请专利范围第1项所述之微流体元件,还包 括: 一流入部份,具有一第四横截面,其中来自该流动 恢复部份的微流体流进该流入部份; 一横截面扩大部份,具有从该第四横截面变化到一 第五横截面的多个横截面,该第五横截面大于该第 四横截面,并且该横截面扩大部份具有预定长度, 其中来自该流入部份之微流体流进流入该横截面 扩大部份;以及 一流动加速部份,其横截面与第五横截面实质上相 同。 12.如申请专利范围第11项所述之微流体元件,其中 该流动加速部份包括至少一个沿宽度方向间隔分 布以及沿该微流体流动长度方向延伸的加速壁,以 构成多个加速通道。 13.如申请专利范围第11项所述之微流体元件,其中 接近该横截面扩大部份的加速壁前端的形状能使 来自横截面扩大部份的微流体很容易地分支流入 该些加速通道。 14.如申请专利范围第12项所述之微流体元件,其中 该加速壁是沿该流动加速部份之长度方向配置的 薄板。 15.如申请专利范围第11项所述之微流体元件,其中 该流动加速部份之加速通道的表面系经过亲水处 理。 16.如申请专利范围第11项所述之微流体元件,其中 该流入部份是连接于探测单元的通道,与该微流体 发生反应的捕获抗体(capture antibodies)被固定在此 探测单元内。 17.一种诊断与分析装置,使用如申请专利范围第11 项所述之微流体元件。 18.一种诊断与分析装置,包括多个带有微流体流经 的微流道的微流体元件,此装置含: 一主通道,其中微流体流经该主通道;以及 多个分支控制单元,连接于该主通道并使该主通道 中的微流体分支流入该些微流体元件, 其中每一该些分支控制单元包含: 一支通道,连接于该主通道,该支通道具有小于该 主通道之横截面的一第一横截面; 一流动延迟部份,连接于该支通道以允许该支通道 中的微流体流入该流动延迟部份,该流动延迟部份 具有大于该支通道之该第一横截面之一第二横截 面,以减少因毛细作用从该支通道进入之微流体的 介面曲率和微流体的流速,且该流动延迟部份具有 沿微流体之流动方向延伸的预定长度;以及 一流动恢复部份,具有小于该流动延迟部份之该第 二横截面之一第三横截面,其中来自于该流动延迟 部份的微流体流入该流动恢复部份。 19.如申请专利范围第18项所述之诊断与分析装置, 其中位于该主通道上游的该些支通道的横截面大 于位于该主通道下游的该些支通道的横截面,以使 沿该主通道流动的微流体能几乎同时到达此各个 微流道。 20.如申请专利范围第18项所述之诊断与分析装置, 其中位于该主通道上游的该些分支控制单元的数 量大于位于该主通道下游的该些分支控制单元的 数量,以使沿该主通道流动的微流体能几乎同时到 达各个微流道。 21.如申请专利范围第18项所述之诊断与分析装置, 其中位于该主通道上游的该些支通道的长度长于 位于该主通道下游的该些支通道的长度,以使沿该 主通道流动的微流体能几乎同时到达此各个微流 道。 22.如申请专利范围第18项所述之诊断与分析装置, 其中在该主通道的长度方向上可至少安装一个加 速壁以增加沿该主通道流动之微流体流动的毛细 作用力,使沿该主通道流动的微流体能几乎同时到 达此各个微流道。 23.如申请专利范围第18项所述之诊断与分析装置, 还包括: 多个出口微流道,分别连接于该微流体元件; 多个流动中断通道,分别连接于该些出口微流道末 端以阻止微流体流动;以及 排放通道,连接于该些流动中断通道,并且经由该 些出口微流道向外排放该些微流体元件中的空气 。 24.如申请专利范围第18项所述之诊断与分析装置, 其中每一微流体元件包括: 一入口部份,具有第四横截面和预定长度的,其中 来自相应支通道的微流体流进该入口部分; 一流动延迟部份,邻进于该入口部份,以允许微流 体从该入口部份进入该流动延迟部份,该流动延迟 部份具有大于该入口部份之该第一横截面的一第 五横截面,以减少因毛细作用力从该入口部份进入 的微流体之介面曲率以及微流体的流动速率,并且 该流动延迟部份具有沿微流体之流动方向延伸的 预定长度;以及 一流动恢复部份,邻近于该流动延迟部份,以允许 微流体自该流动延迟部份进入该流动恢复部份,该 流动恢复部份具有小于该流动延迟部份之第五横 截面的一第六横截面,并该流动恢复部份具有预定 长度。 25.如申请专利范围第18项所述之诊断与分析装置, 其中每一微流体元件可包括: 一流入部份,具有一第四横截面,其中微流体自该 流动恢复部份流进该流入部分; 一横截面扩大部份,具有多个横截面,该些横截面 从第四横截面变化到第五横截面,而第五横截面大 于第四横截面,且该横截面扩大部份具有预定长度 ,其中微流体自该流入部份流进该横截面扩大部份 ;以及 一流动加速部份,其横截面与该第五横截面实质上 相同。 26.如申请专利范围第25项所述之诊断与分析装置, 其中此流入部份是连接于一探测单元的一通道,与 微流体发生反应的捕获抗体固定在该探测单元内 。 图式简单说明: 图1为传统微流道示意图。 图2为毛细流动压力分布变化对时间的曲线图。 图3为概念图,说明取决于介面曲率变化的流动延 迟模型的流动延迟原理。 图4A为本发明第一实施例的微流体元件示意图。 图4B为本发明第二实施例的微流体元件示意图。 图4C为本发明第三实施例的微流体元件示意图。 图4D为本发明第四实施例的微流体元件示意图。 图5A-5F说明本发明实施例具有不同横截面形状的 微流体元件。 图6为显示图5A流动延迟模型流动延迟的照片。 图7A为微流体元件示意图,当毛细管主要长度比率 保持不变而次要长度比率增加时,此微流体元件使 用流动加速模型。 图7B流动加速模型示意图,此模型内壁插入图7A某 一区域,介面位于此区域中。 图8A为当流动横截面积增加时压力分布对时间的 曲线图。 图8B为当流动横截面积增加时每一区域流速对时 间的曲线图。 图8C为当内壁插入流动加速模型以提高介面压力 时某一区域(D1)流速对时间的曲线图。 图8D为说明所插入壁的数目对速度之影响曲线图 。 图9A为本发明第一实施例使用流动加速模型的微 流体元件示意图。 图9B与图9C分别为本发明第二与第三实施例使用流 动加速模型的微流体元件示意图,不同形状的结构 插入其中以增加毛细作用力。 图10为本发明第一实施例诊断与分析装置示意图, 此装置使用本发明流动延迟模型与流动加速方法 。 图11为本发明第二实施例诊断与分析装置示意图, 此装置包括使用本发明流动延迟模型的流动分支 模型。 图12为本发明第三实施例多个诊断与分析装置示 意图,此装置使用本发明流动延迟模型、流动加速 方式以及流动分支模型。 |
