发明名称 毛细管流量控制模组及其晶片实验室
摘要 本发明是关于毛细管流量控制模组及使用该模组的晶片实验室。特别是毛细管流量控制模组及使用模组的晶片实验室可以藉由毛细管现象,透过自然毛细管流动,运送与反应样本,藉以诊断及分析微量的样本。本发明的毛细管流量控制模组及其晶片实验室,可依据特定通道设计连接复数的流体,不需要额外的控制与能量。并且可以依序传送与分析二个或更多不同的样本。
申请公布号 TWI262096 申请公布日期 2006.09.21
申请号 TW094128329 申请日期 2005.08.19
申请人 LG化学公司 发明人 石智元;将才英;李恩政;金永得
分类号 B01D15/08;G01N33/53 主分类号 B01D15/08
代理机构 代理人 陈达仁 台北市中山区南京东路2段111号8楼之3
主权项 1.一种毛细管流量控制模组,该模组包含: 一第一通道,提供第一流体流动的通道; 一第二通道,提供第二流体流动的通道; 一文氏管,位于该第一通道与该第二通道间; 至少一流体延迟部件,位于该文氏管上,用于延迟 流体流动;以及 一空气排出通道,连接于该流体延迟部件,用于去 除该第一流体与该第二流体相遇时的气泡。 2.如申请专利范围第1项所述之毛细管流量控制模 组,其中上述之文氏管具有和该第一通道与该第二 通道相同的截面形状。 3.如申请专利范围第1项所述之毛细管流量控制模 组,其中上述之空气排出通道具有比该文氏管较小 的截面积。 4.如申请专利范围第1项所述之毛细管流量控制模 组,其中上述之空气排出通道墙面与由末端墙面延 伸所形成的夹角,小于由流动延迟部件中,进入区 与延迟边界区形成的夹角。 5.一种具有毛细管流量控制模组的晶片实验室,包 含: (a)一分歧通道,连接含有微流体的流体注入部件; (b)一A反应部件,连接到该分歧通道,并含有A样本; (c)一旁通通道连接到该分歧通道; (d)一毛细管流量控制模组,包含: 一第一通道,连接到该A反应部件; 一第二通道,连接到该旁通通道; 至少一流体延迟部件,配置于位于该第一通道与该 第二通道间的文氏管上,藉以延迟流体流动; 一排气通道,连接于该第一流体延迟部件,用以去 除第一微流体与第二微流体间的气泡; (e)一第一填充部件,连接到该第二通道; (f)一B反应部件,连接到该第一填充部件,并包含B样 本;以及 (g)一第二流体延迟部件,配置于该第一填充部件与 该B反应部件间的文氏管上。 6.如申请专利范围第5项所述的具有毛细管流量控 制模组的晶片实验室,更包含一第三流体延迟部件 ,配置于该B反应部件末端的文氏管上。 7.如申请专利范围第5项所述之具有毛细管流量控 制模组的晶片实验室,更包含一第二填充部件及一 第三填充部件,经由一文氏管,连接于该B反应部件 的末端;且该第三填充部件连接至排出部件。 8.如申请专利范围第7项所述之具有毛细管流量控 制模组的晶片实验室,更包含一第四流体延迟部件 ,配置于该第三填充部件与该排出部件间的文氏管 上。 9.一种具有毛细管流量控制模组的晶片实验室,包 含: (a)一分歧通道,连接含有微流体的流体注入部件; (b)一A反应部件,连接到该分歧通道,并含有A样本; (c)一第一旁通通道,连接到该分歧通道; (d)一第一毛细管流量控制模组,位于该A反应部件 与该第一旁通通道间; (e)一第一填充部件,连接到该第一毛细管流量控制 模组; (f)一第二毛细管流量控制模组,连接到该第一填充 部件; (g)一第二旁通通道,由该第一旁通通道分离并连接 至该第二毛细管流量控制模组; (h)一B反应部件,连接到该第二毛细管流量控制模 组,并含有B样本; (i)一第三毛细管流量控制模组,连接到该B反应部 件; (j)一第三旁通通道,由该第二旁通通道分离并连接 至该第三毛细管流量控制模组; (k)一第二填充部件,连接到该第三毛细管流量控制 模组; (l)一C反应部件,连接到该第二填充部件,并含有C样 本;以及 (m)一第四流体延迟部件,配置于位于该第二填充部 件与该C反应部件间的文氏管上。 10.如申请专利范围第9项所述之具有毛细管流量控 制模组的晶片实验室,其中上述之第一毛细管流量 控制模组包含: 一第一通道,连接到该A反应部件; 一第二通道,连接到该第一旁通通道; 一文氏管,配置于该第一通道与该第二通道间; 至少一第一流体延迟部件,配置于该文氏管上,藉 以延迟流体流动;以及 一排气通道,连接于该第一流体延迟部件,藉以去 除第一微流体与第二微流体间的气泡。 11.如申请专利范围第9项所述之具有毛细管流量控 制模组的晶片实验室,其中上述之第二毛细管流量 控制模组包含: 一第一通道,连接到该第一填充部件; 一第二通道,连接到该第二旁通通道; 一文氏管,配置于该第一通道与该第二通道间; 至少一第二流体延迟部件,配置于该文氏管上,藉 以延迟流体流动;以及 一排气通道,连接于该第二流体延迟部件,藉以去 除第一微流体与第二微流体间的气泡。 12.如申请专利范围第9项所述之具有毛细管流量控 制模组的晶片实验室,其中上述之第三毛细管流量 控制模组包含: 一第一通道,连接到该B反应部件; 一第二通道,连接到该第三旁通通道; 一文氏管,配置于该第一通道与该第二通道间; 至少一第三流体延迟部件,配置于该文氏管上,藉 以延迟流体流动;以及 一排气通道,连接于该第三流体延迟部件,藉以去 除第一微流体与第二微流体间的气泡。 13.如申请专利范围第9项所述之具有毛细管流量控 制模组的晶片实验室,更包含一第五流体延迟部件 ,配置于该C反应部件末端的文氏管上。 14.一种具有毛细管流量控制模组的晶片实验室,包 含: (a)一分歧通道,连接含有微流体的流体注入部件; (b)一A反应部件,连接到该分歧通道,并含有A样本; (c)一第一旁通通道,连接到该分歧通道; (d)一第一毛细管流量控制模组,位于该A反应部件 与该第一旁通通道间; (e)一第一填充部件,连接到该第一毛细管流量控制 模组; (f)一第二毛细管流量控制模组,连接到该第一填充 部件; (g)一第二旁通通道,由该第一旁通通道分离,并连 接至该第二毛细管流量控制模组; (h)一B反应部件,连接到该第二毛细管流量控制模 组,并含有B样本; (i)一第三毛细管流量控制模组,连接到该B反应部 件; (j)一第三旁通通道,由该第二旁通通道分离,并连 接至该第三毛细管流量控制模组; (k)一第二填充部件,连接到该第三毛细管流量控制 模组; (l)一第四毛细管流量控制模组,连接到该第二填充 部件; (m)一C反应部件,连接到该第四毛细管流量控制模 组,并含有C样本; (n)一第六流体延迟部件,连接到该C反应部件,另有 一外加样本入口部件,以接受其他样本;以及 (o)一侦测部件,连接到该第六流体延迟部件。 15.如申请专利范围第14项所述之具有毛细管流量 控制模组的晶片实验室,其中上述之侦测部件,依 序连接到第一出口部件、第二出口部件、第三出 口部件、第四出口部件、流体停止部件、空气排 出口;该侦测部件经由一文氏管连接至该第一出口 部件;再经由位于介于该第一出口部件与该第二出 口部件间的文氏管上的第七流体延迟部件,连接至 第二出口部件;经由位于介于第三出口部件与第四 出口部件间的文氏管上的第八流体延迟部件,连接 至第四出口部件。 16.如申请专利范围第14项所述之具有毛细管流量 控制模组的晶片实验室,其中上述之第一毛细管流 量控制模组包含: 一第一通道,连接到该A反应部件; 一第二通道,连接到该第一旁通通道; 一文氏管,配置于该第一通道与该第二通道间; 至少一第一流体延迟部件,配置于该文氏管上,藉 以延迟流体流动;以及 一排气通道,连接于该第一流体延迟部件,藉以去 除第一微流体与第二微流体间的气泡。 17.如申请专利范围第14项所述之具有毛细管流量 控制模组的晶片实验室,其中上述之第二毛细管流 量控制模组包含: 一第一通道,连接到该第一填充部件; 一第二通道,连接到该第二旁通通道; 一文氏管,配置于该第一通道与该第二通道间; 至少一第二流体延迟部件,配置于该文氏管上,藉 以延迟流体流动;以及 一排气通道,连接于该第二流体延迟部件,藉以去 除第一微流体与第二微流体间的气泡。 18.如申请专利范围第14项所述之具有毛细管流量 控制模组的晶片实验室,其中上述之第三毛细管流 量控制模组包含: 一第一通道,连接到该B反应部件; 一第二通道,连接到该第三旁通通道; 一文氏管,配置于该第一通道与该第二通道间; 至少一第三流体延迟部件,配置于该文氏管上,藉 以延迟流体流动;以及 一排气通道,连接于该第三流体延迟部件,藉以去 除第一微流体与第二微流体间的气泡。 19.如申请专利范围第14项所述之具有毛细管流量 控制模组的晶片实验室,其中上述之第四毛细管流 量控制模组包含: 一第一通道,连接到该第二填充部件; 一第二通道,连接到该侦测部件; 一文氏管,配置于该第一通道与该第二通道间; 至少一第四流体延迟部件,配置于该文氏管上,藉 以延迟流体流动;以及 一排气通道,连接于该第四流体延迟部件,去除第 一微流体与第二微流体间的气泡。 20.如申请专利范围第19项所述之具有毛细管流量 控制模组的晶片实验室,其中上述之第四毛细管流 量控制模组,更包含一流动停止部件,配置于该第 二通道与该第四流体延迟部件间,藉以停止流体流 动。 21.如申请专利范围第14项所述之具有毛细管流量 控制模组的晶片实验室,一酵素受质预先加在A反 应部件内;一酵素侦测抗体复合物预先加在B反应 部件内;捕捉抗体预先固定在C反应部件上。 22.如申请专利范围第14项所述之具有毛细管流量 控制模组的晶片实验室,作为还原剂的硝酸银与对 苯二酚预先加在A反应部件内;一金侦测抗体复合 物预先加在B反应部件内;捕捉抗体预先固定在C反 应部件上。 23.如申请专利范围第5、9、或14项所述之具有毛细 管流量控制模组的晶片实验室,在毛细管流量控制 模组内的信号侦测部件经过设计适合使用传统微 孔盘(well plate)侦测设备进行侦测,因此可使用传统 微孔盘(well plate)侦测设备进行信号侦测。 图式简单说明: 第一图为一般微流体的图示。 第二图为流动延迟模型的图示。 第三图显示流体在第二图的流动延迟模型中流动 时,流体流动发生改变的照片。 第四图显示当两流体在微流体通道相遇时,一气泡 在微流体通道被困住。 第五图显示本发明的毛细管流量控制模组的结构 。 第六图显示本发明具备毛细管流量控制模组的晶 片实验室的第一实施例。 第七图显示本发明具备毛细管流量控制模组的晶 片实验室的第二实施例。 第八图显示本发明具备毛细管流量控制模组的晶 片实验室的第三实施例。 第九图显示本发明具备毛细管流量控制模组的晶 片实验室的第四实施例。
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