专利名称：用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，尤其涉及具有下述特征的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片均勻地形成流经通道部的流体的运动模式，从而减小气泡产生，并且因此确保了该芯片的再现性，而且更容易执行来自目标分析物的信号检测。
背景技术：
通常，流体样本的生物、化学或光学分析方法已被主要用于分析从临床和诊断疾病中的病人获得的血液或体液领域以及化学或生物技术领域。为了提供能够有效地分析流体样本的小尺寸分析或诊断工具，已经研发和使用了各种芯片结构。作为这些结构中的一种，已经引入芯片实验室(lab-on-a chip)，通过该芯片实验室，在一个芯片上执行各种功能，以有效地分析样本和诊断疾病，并进一步可以制成快速诊断用具包。芯片实验室涉及实施在实验室中执行的各种实验程序，例如，在小的芯片上进行样本的分离、提炼、混合、标记分析和清洗等。在芯片实验室的设计中，主要使用涉及微流控和微流处理系统(“micro-LHS”)。此外，为了制备用于实施微流控和微流处理系统的芯片结构，一种芯片已被研发并且上市，其中利用半导体电路设计技术形成纤细通道。典型地，对被包含在诸如血液或体液等流体样本中的微量目标分析物的分析程序包括下述步骤使流体样本运动通过形成于芯片中的管形通道；以及在运动过程中，通过检测荧光材料来观察流体样本是否与抗原或抗体等的蛋白质反应，或者是否与被预先被固定至芯片的另一蛋白质反应。因此，对运动通过设置在芯片上的通道的流体流动的观测技术包括通道结构的制备技术，这种观测技术被认为是制造利用芯片执行流体分析并获取其精确结果的小尺寸芯片领域中的最根本技术之一。涉及设置有用于就设有实施微射流微流控技术的纤细通道用以实现微流控的芯片(或芯片结构)而言，针对要流入形成于芯片内部的纤细通道中的空间的流体已经采用了用于压缩流体的小电动机或者通过限制用于使流体运动的通道的宽度和高度而引入引发的毛细现象已被用于运动进入形成于芯片内部的纤细通道中的空间的流体。目前，已经研究出，当用于在芯片中促使产生流体运动的主驱动力是毛细力时，流经由通道形成的空间的流体流具有不规则和不均勻的运动模式。该结果应当被理解为，上下内壁和流体之间的相互作用力，以及左右内壁和流体之间的另一相互作用力彼此不相等。结果，该不均勻的流体运动模式成为对以最小量微量存在于流体样本中的目标分析物进行检测和分析的一大障碍。同时，当芯片被构造为使样本输入孔和样本输出孔设置在通道的两端上，以使被输入至样本孔的流体通过诸如管的封闭通道被排放至样本输出孔时，分别制备两个上、下基片，并且然后将所述两个上、下基片常规地连接。然而，在依据现有技术制造尺寸小于10 微米的的纤细通道结构的情况中，在没有损耗的情况下均勻地处理通道的角部并不容易， 并且进一步地，当大量生产芯片时，管理产品尺寸和控制质量是困难的。此外，通道构造的这些微小差别阻碍了流体均勻地流动，使得旨在检测微量样本中的目标分析物的痕量的芯片产生不一致的分析结果。因此，有必要研究和研发一种用于分析流体的芯片，其中流体的运动模式被均勻地形成，因而减小气泡产生，并且确保了该芯片的再现性，而且更容易执行来自存在于流体中的目标分析物的信号检测。
发明内容
已经提出本发明来解决现有技术的前述缺陷，本发明的一个目的是提供一种用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中，均勻地形成流经通道部的流体的运动模式，因而减小气泡产生，并且确保了该芯片的再现性，而且更容易执行来自目标分析物的信号检测。上述目的通过一种用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片来实现，所述芯片包括预处理部，目标分析物被注入和接收到所述预处理部中；通道部，在预处理部中接收的流体运动通过所述通道部，并且在所述通道部中进行流体的诸如抗原-抗体反应的具体反应；以及清洗部，流经所述通道部的所述流体被接收至所述清洗部中，其中，所述预处理部包括样本注入部，其中注入所述流体；第一缓冲部，该第一缓冲部相对于所述样本注入部存在阶梯差，所述第一缓冲部用于首次接收流体；以及至少一个样本引导导引部，该至少一个样本引导导引部设置在所述样本注入部和所述第一缓冲部之间，并且该至少一个样本引导导引部破坏从所述样本注入部向所述第一缓冲部侧运动的流体流的表面张力，并因此稳定所述流体的流动表面。所述样本引导导引部可以是多个样本引导导引部，所述多个样本引导导引部从将所述样本注入部的上表面和第一缓冲部的上表面连接的倾斜表面的中央区域突出，并且所述多个样本引导导引部彼此以预定距离间隔开。所述预处理部能够进一步包括沿着所述样本注入部和所述第一缓冲部二者的上表面周边设置的第一导引部。能够贯穿所述第一缓冲部形成有至少一个排气孔，所述至少一个排气孔延缓沿着所述第一导引部运动的所述流体的流动速度，并且抑制在所述流体中产生气泡。所述排气孔可以是各自分别贯穿所述第一缓冲部的上表面的左侧和右侧而形成的一对排气孔。所述第一缓冲部能够包括从第一上表面的上表面朝向其下侧突出的多个混合柱， 以便增大其与流体接触的表面面积。所述预处理部能够进一步包括第二缓冲部，流体被二次接收进入其中，所述第二缓冲部以预定距离与所述第一缓冲部间隔开，并且所述第二缓冲部的容积小于所述第一缓冲部的容积；以及第一结合部，其设置在所述第一缓冲部和所述第二缓冲部之间的，所述第一结合部用于所述流体中的要与鉴别物质反应的目标分析物。所述第一导引部能够沿着所述样本注入部和所述第一缓冲部二者的周边朝向下侧突出，并且能够在所述样本注入部和所述第一缓冲部二者的下表面处被封闭。所述第一导引部能够沿着所述样本注入部和所述第一缓冲部二者的上表面的周边朝向下侧突出1至10 μ m的范围。
所述第一结合部能够包括至少一个第一管道壁，该至少一个第一管道壁从所述第一结合部的上表面朝向下侧突出，并且汇聚沿一个方向流动的流体的流体流。所述第一管道壁能够是均在所述第一结合部的一端的两侧上对称突出的一对管道壁。所述第一结合部能够包括至少一个第二管道壁，该至少一个第二管道壁从所述第一结合部的上表面朝向下侧突出，并且汇聚沿一个方向流动的流体的流体流。所述第二管道壁能够是均在所述第一结合部的另一端的两侧上对称突出的一对
管道壁。所述第二缓冲部能够包括多个缓冲部柱，所述多个缓冲部柱从所述第二缓冲部的上表面朝向下侧突出，并且使得所述流体与所述鉴别物质混合。所述第二缓冲部能够包括至少一个第二导引部，所述至少一个第二导引部从所述第二缓冲部的上表面朝向下侧突出，并且朝向中央集中所述流体流。所述第二导引部能够是在所述第二缓冲部的上表面的左侧和右侧分别向下突出一对导引部。能够在所述第二缓冲部的两侧附近位置贯穿地形成有防漏水孔。所述样本注入部能够包括多个注入部柱，所述多个注入部柱从所述样本注入部的上表面朝向下侧突出。所述通道部能够包括斜切部，所述斜切部的至少一部分在侧壁中的至少一个侧壁的纵方向上沿着下端被斜切。所述斜切部能够是沿着所述通道部的两个侧壁的纵方向连续地设置的一对斜切部。在所述通道部的一端通过贯穿方式形成流动速度延迟孔。所述清洗部能够包括清洗通道和将所述通道部与所述清洗通道相连接的清洗通道引入部，其中，流经所述通道部的流体被接收进入所述清洗通道。所述清洗通道引入部能够被设置为具有比所述清洗通道的容积小的容积。伴随着所述清洗通道弓I入部朝向所述清洗通道侧的前进，所述清洗通道弓I入部能够形成为从下表面至上表面的距离逐渐增大。所述清洗通道能够包括设置在所述清洗通道的一端上的清洗容积增大部，使所述清洗容积增大部从下表面至上表面的距离逐渐增大。所述清洗通道能够包括从所述清洗通道的上表面突出的多个清洗柱部。所述多个柱部能够形成为朝向所述清洗通道的末端逐渐稠密。能够在所述清洗通道的一端贯穿地形成有至少一个清洗部排气孔。所述清洗部排气孔能够沿所述清洗通道的宽度方向形成在中央区域中。
图1是依据本发明的一个实施方式的用于分析流体的芯片的立体图；图2是设置在如图1所示的用于分析流体的芯片上的第一板的下部的立体图；图3是设置在如图1所示的用于分析流体的芯片上的第一板的下部的俯视图；图4是如图2所示的第一板的主要部分的放大图5是设置在如图1所示的用于分析流体的芯片上的第一板的上部的俯视图；图6是设置在如图1所示的用于分析流体的芯片上的通道部的截面图；图7是图6的放大图。
具体实施例方式参照附图详细描述依据本发明的用于分析流体的芯片的优选实施方式。然而必须理解，在不脱离本发明的精神的情况下，本发明不局限于提出的实施方式。再次参照附图，图1是依据本发明的一个实施方式的用于分析流体的芯片的立体图，图2是设置在如图1所示的用于分析流体的芯片上的第一板的下部的立体图，图3是设置在如图1所示的用于分析流体的芯片上的第一板的下部的俯视图，图4是如图2所示的第一板的主要部分的放大图，图5是设置在如图1所示的用于分析流体的芯片上的第一板的上部的俯视图，图6是设置在如图1所示的用于分析流体的芯片上的通道部的截面图，并且图7是图6的放大图。在下文中，尽管在第一板和第二板在被连接和完成的状态下描述用于分析流体的芯片，但是可以理解，本发明的范围不局限于此。如附图所示，用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片10(在下文中，被称作“用于分析流体的芯片10”)，包括预处理部110，在其中注入和接收目标分析物；通道部120，在预处理部110中接收的流体运动通过该通道部120，并且在所述通道部120中进行诸如抗原-抗体反应的具体反应；以及清洗部130，流经通道部120的剩余流体被接收至清洗部130中。同时，预处理部110被设置为使通过样本注入开口 IlOb注入的流体被平滑运动至通道部120，其中预处理部110包括样本注入部110a，该样本注入部IlOa设置在样本注入开口 IlOb附近；第一缓冲部111，该第一缓冲部111相对于样本注入部IlOa存在阶梯差， 该第一缓冲部用于首次接收流体；第一结合部112，通过该第一结合部112，在运动通过第一缓冲部111的流体中的目标分析物与鉴别物质反应；第一导引部113，该第一导引部113 被设置为在第一板100和第二板(未示出)连接之时防止流体泄露到外部；以及第二缓冲部114，该第二缓冲部114以预定距离与第一缓冲部111间隔开，并且该第二缓冲部114的容积小于第一缓冲部111的容积。在这里，样本注入部110a、第一缓冲部111、第一结合部112和第二缓冲部114均涉及腔室，该腔室是通过第一板100与第二板(未示出)的连接而形成的，并且在下文中， 上表面和下表面各自分别涉及第一板100的下侧表面和第二板的上侧表面，其限定了腔室的空间。样本注入部IlOa被构造为使通过样本注入开口 IlOb注入的流体被暂时存储，然后使所述流体朝向第一缓冲部111运动，其中样本注入部包括多个注入部柱116，这些注入部柱按照从其上表面向下突出的状态形成。也就是说，多个注入部柱116按照如下方式形成在样本注入开口 1 IOb附近，即，所述多个注入部柱116以预定距离彼此间隔开，并从样本注入部IlOa的上表面突出。注入部柱116用于增大临近样本注入开口 IlOb侧的部分的表面面积，并因此增大通过样本注入开口 IlOb注入的流体和施加在样本注入开口 IlOb的下侧上的样本缓冲液的混合效应。
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此外，在样本注入部IlOa中暂时存储的流体被首次接收进入第一缓冲部111，并且其中存储预定量的流体，控制将被输入至通道部120中的流体的体积。在这里，第一缓冲部111相对于样本注入部IlOa具有阶梯差，此外在样本注入部 IlOa和第一缓冲部111之间设置倾斜表面S，以便使样本注入部IlOa和第一缓冲部111相连接(见图4)。同时，从样本注入部IlOa朝向第一缓冲部111运动的流体流可能是不稳定的，这是因为在样本注入部IlOa和第一缓冲部111之间形成有阶梯差。也就是说，第一缓冲部111 的高度大于样本注入部IlOa的高度，该样本注入部IlOa被不间断地连接至第一缓冲部，并且由于样本注入部IlOa和第一缓冲部111之间的阶梯差，因此将流体输入第一缓冲部111 可能是困难的。在这里，当由于样本注入部IlOa和第一缓冲部111之间的阶梯差使输入至第一缓冲部111中的流体被中断时，输入至第一缓冲部111的流体的部分表面可能是不稳定的，因此流体可能部分流至第一缓冲部111的一侧，或者可能会产生气泡。也就是说，当通过样本注入部IlOa输入至第一缓冲部111中的流体的表面速度比随后的成股流体的表面速度更快时，该流体表面在成股流体的前面行进，结果可能产生流体的具有不稳定表面的不均勻流动。因此，总体流体流动剖面可能是不稳定的，而且可能产生气泡。为了解决前述缺陷，在样本注入部IlOa和第一缓冲部111之间设置样本引导导引部115，该样本引导导引部构成为从倾斜表面S突出的状态。可以按照从倾斜表面S的中央区域突出的状态形成多个样本引导导引部115，每个导引部以预定距离间隔开，阻断从样本注入部IlOa运动至第一缓冲部111的流体流的表面张力，并且用于稳定流体的流动表面 (见图4)。同时，可以在第一缓冲部111上形成一对排气孔111a，这一对排气孔Illa可以延缓沿着第一导引部113运动的流体的流动速度，这将在随后描述，并且抑制在流体中产生气泡。排气孔Illa可以形成为一对，各自分别贯穿通过第一缓冲部111的上表面的左-右侧(见图4)。此外，从样本注入部IlOa运动至第一缓冲部111的流体的剖面，具有朝向第一缓冲部111的中央区域的前头部，可被优选输入，并且为此设置了样本引导导引部115。然而， 就流经第一导引部113的流体流而言，从样本注入部IlOa运动至第一缓冲部111的流体的两端沿着第一导引部113的壁表面运动，其中沿着壁表面运动的流体的两端的流动速度需要被再次调整，也就是说，流体流剖面被延迟，以便具有朝向第一缓冲部111的中央区域的前头部。在这里，排气孔Illa用于通过从外部输入的空气来延缓沿着第一导引部113的壁表面运动的流体的流动速度，以便实现前述目的。此外，关于依据本发明的一个实施方式的用于分析流体的芯片10，流体可以借助于芯片10的结构特征运动，不利用外部能源，其中当在不利用外部能源的情况下将流体填充至预定空间中时，可能在封闭结构的角部形成气泡，然后该气泡会减小用于存储流体的体积，并中断流体流动。排气孔Illa用于抑制气泡生成，同时利用输入的外部空气毁坏气泡，甚至在生成气泡的情况下。如在图4中详细示出的，第一缓冲部111进一步包括多个混合柱111b，所述多个混合柱构成为从其上表面朝向下侧突出的状态。相应的混合柱Illb可被形成为按照从第一缓冲部111的上表面朝向下侧突出的多个柱，每一个柱均以预定距离彼此间隔开。混合柱Illb用于增大流体和样本缓冲液的混合效应，其将在随后描述，通过增大第一缓冲部111的表面面积，并且给定了从第一缓冲部111朝向第一结合部112侧运动的流体的流向，增进了有效的流体流动。第一结合部112被设置用于运动经过第一缓冲部111的流体中的、要与鉴别物质进行反应的目标分析物。通过样本注入开口 IIOb注入的流体中的目标分析物可以首先与施加在第二板的上表面上(对应于样本注入开口 IIOb的形成位置)的样本缓冲液反应，用于建立有益于反应的环境，并且将所述目标分析物首次存储在第一缓冲部111中，然后运动经过第一结合部112，并与鉴别物质反应。用于限定第一结合部112上表面的第一板100的面积可以大于在其上施加鉴别物质的第二板的面积。结果，当第一板100和第二板彼此连接时，施加于第二板上的鉴别物质被放置于第一结合部112中，因此连接公差最小化，并且运动经过第一结合部112的流体围绕整个第一结合部112运动。同时，第一结合部112可以包括均从一端的上表面对称地突出的一对第一管道壁 112a,以及包括均从另一端的上表面对称地突出的一对第二管道壁112b。第一管道壁11 和第二管道壁112b用于汇聚要沿一个方向上流动的流体的流体流。也就是说，没有第一管道壁11 和第二管道壁112b，流体首先沿着具有相对较大毛细力的角部运动，由此输入至通道部120中的流体流动变得不稳定，使得在通道部120中的反应变得不稳定。为了避免该问题，将第一管道壁11 和第二管道壁112b设置为柱，形成从第一结合部112的上表面的两端朝向其下侧突出的结构，其结果是，当流体被输入第一结合部112时，在第一结合部112中的目标分析物和鉴别物质之间的反应浓度增大，而且从第一结合部112排出的流体的流动方向朝向其中央集中。第一导引部113被设置为使通过样本注入开口 IlOb注入的流体不会泄漏到外部。 如图4中示出的，第一导引部113设置为在沿着样本注入部IlOa和第一缓冲部111的上表面的周边向下突出1至10 μ m的范围。其结果是，当第一板100和第二板彼此连接时，第一导引部113与第二板的上表面完全接触并封闭。此外，第一导引部113的一端按照圆形裂开的形式设置，在第一缓冲部111的一侧没有边缘，并允许输入至第一结合部112侧的流体被导向运动，并朝向其中央集中。第二缓冲部114连接于第一结合部112，并被设置为使经过第一结合部112的流体与鉴别物质进一步相遇。也就是说，被输入至第一结合部112侧的流体中的目标分析物将首先与第一结合部112中的鉴别物质反应，其中目标分析物的一部分按照没有与来自第一结合部112的鉴别物质反应的状态被释放。因此，需要进一步混合通过流体运动冲洗过的鉴别物质和未与鉴别物质反应的流体，并且第二缓冲部114担当该功能。也就是，第二缓冲部114被设置为增大流体容量至可能的范围，在该范围中，鉴别物质可被反应，增大了用于分析流体的芯片10的可靠性。同时，参照图3，已经清楚的是，第二缓冲部114被设置为具有比第一缓冲部111的容积小的容积。该结构(即，第一缓冲部111和第二缓冲部114之间的容积差)倾向于使接收在第二缓冲部114中的流体的剩余体积最小，并使未与鉴别物质反应的流体平滑地运动至清洗部130侧。也就是说，由于存储在第一缓冲部111中的流体的势能大于存储在第二缓冲部114中的流体的势能，因此流体可以平滑地运动通过第一缓冲部111、第一结合部 112和第二缓冲部114。第二缓冲部114包括从上表面突出的多个缓冲部柱114a和一对第二导引部114b。缓冲部柱11 均以预定距离彼此间隔开，并从第二缓冲部114的上表面突出。在未设置缓冲部柱IHa的情况下，从第一结合部112输入至第二缓冲部114侧的流体呈现线性层流形式，并且在这种情况下，可以减小通过第二缓冲部114的混合效应。缓冲部柱11 中断流体的该层流，并增大第二缓冲部114的表面面积，并因此为将在第二缓冲部114中反应的鉴别物质和流体给予了充分时间。当第一板100和第二板彼此连接时，缓冲部柱IHa 可以具有接触或邻近第二板的上表面的高度。第二导引部114b均从第二缓冲部114的上表面的中央区域朝向其下侧对称突出。 在未设置第二导引部114b的情况下，流体朝向一个方向流动，以首先到达通道部120的起始点，并当流体流动未集中在通道部120的中央处时，流体可能不平稳地进行具体的反应， 诸如通道部120中的抗原-抗体反应。第二导引部114b为流体的前头部调节流体流动，以便首先到达通道部120的中央，并且因而有助于流体在通道部120中平稳地进行具体的反应。类似缓冲部柱114a，当第一板100和第二板彼此连接时，第二导引部114可以具有接触或邻近第二板的上表面的高度。同时，可以通过贯穿在第二缓冲部114附近两侧的第一板100，形成一对防漏水孔 IOOa0也就是说，通过贯穿在第二缓冲部114两侧附近的第一板100，使得防漏水孔IOOa可被形成为一对。依据本实施方式，可以按照“没有壁(wall-free)”的形式设置通道部120， 这会引起一个问题，即，通过第二缓冲部114输入至通道部120的流体在通道部120的没有壁的区段的起点处泄漏到外部。因此，通过防漏水孔IOOa将外部空气输入至通道部120的没有壁的区段的起始点，并且在通道部120的起始点处通过的流体承受均衡的气压，导致流体的稳定流动，避免了流体泄漏到外部。此外，通道部120被设置为使接收于预处理部110中的流体运动并经历诸如抗原-抗体反应的具体反应，其中通道部包括沿着第一板100下表面的纵方向形成的通道沟槽120a，以及通过沿着形成通道沟槽120a的两侧壁121、122的纵方向的斜切下端设置的一对斜切部124、125。通道沟槽120a可以沿着第一板100 —侧的纵方向形成，并建立封闭空间，在该空间中，当第一板100和第二板彼此连接时，形成通道C。根据本实施方式的通道部120 可被构造为没有壁的形式，省略没有壁型通道部120的更详细的描述(参见在韩国专利申请 Korean Patent Registration Nos. 10-0905954，10-0900511，10-0878229 和 USSN 12/667，371中描述的发明，上述专利的申请人与本发明相同)。同时，通过沿着形成通道沟槽120a的两侧壁121、122的纵方向斜切下端设置斜切部124、125。斜切部124、125平坦地形成沿着通道部120流动的流体表面，其允许流体稳定地流动，同时保持理想的剖面形状。也就是说，因为在接触斜切部124、125的位置处的流动速度Fl小于在不接触斜切部124、125的位置处的流动速度F2，因此流体的前头部与两端相比呈现突出形状，其结果是，流体可以沿着通道部120稳定地流动。在这里，与本实施方式不同的是，可以通过沿着通道部120的纵方向仅斜切通道部120的一侧内壁(1 或125)来设置斜切部124、125，并且进一步地，可以通过仅斜切通道部120的内壁124、125的一部分来间隔地设置斜切部 124、125，而非连续地设置(未示出)。此外，在必要的情况下，可以调整斜切部124、125的斜切程度。同时，通过在邻近清洗部130侧的通道部120 —端贯穿第一板100形成流动速度延迟孔120b。该流动速度延迟孔120b延迟流经通道部120的流体的流动速度，并且进一步防止流体泄漏到通道部120外部，促进了流体流动的稳定效应。可以在用于分析流体的芯片一端，在邻近通道部120的端点处设置清洗部130，该清洗部130接收流过通道部120的流体。清洗部130可以提供空间，用以接收除了固定于通道部120的目标分析物之外的其他物质。除了在毛细力下沿通道部120流动的流体中的目标分析物之外，其他物质起到“噪声(noise)”作用；该清洗部130可以提供能够容忍这种噪声的空间，增加了用于分析流体的芯片的分析可靠性。清洗部130可以包括设置在通道部120 —端的清洗通道引入部132 ；用于接收流过通道部120的流体的清洗通道131 ；设置在清洗通道131中的多个清洗部柱133 ；以及在清洗通道131的末端形成的清洗部排气孔 131b。清洗通道引入部132可以将通道部120的一端连接于清洗通道131。如图3中示出的，清洗通道引入部132形成为具有渐进的阶梯差，从而伴随着清洗通道引入部朝向清洗通道131侧推进，第一板100和第二板之间的距离逐渐增大。该结构的结果是，沿着清洗通道引入部132流动的流体的流动速度逐渐减小，因此可以确保流体中目标分析物的充分的反应时间长度。此外，流体可以经由清洗通道引入部132，稳定地注入清洗通道131，有助于流体以稳定的形式流动。清洗通道131可被设置为用于接收沿着通道部120流动并被反应的除了目标分析物之外的噪声。清洗通道131可被设置为具有比清洗通道引入部132的容积大的容积。此外，在清洗通道131的一端，清洗容积增大部131a可被设置为具有渐进的阶梯差，以增大第一板100和第二板之间的距离。在这里，使清洗通道131具有比清洗通道引入部132的容积大的容积以及设置清洗容积增大部131a的原因与清洗通道引入部132形成具有渐进的阶梯差相同，并因此省略其重复描述。清洗容积增大部131a可以接收更大量的流体，并因此帮助移除包含除了目标分析物之外的其他物质的流体。清洗部柱133主要可以通过清洗通道131形成，并被设置为从第一板100的下表面朝向下侧突出的多个柱。此外，随着清洗部柱朝向清洗通道131的末端推进，清洗部柱 133被逐渐稠密地形成，其旨在通过增大的毛细力使流体能够充分运动至清洗通道131的末端。也就是说，依据本实施方式的流体可以仅通过毛细力运动，其中毛细力从用于分析流体的芯片的一端至该芯片的另一端逐渐减弱，并因此将清洗部柱133设置用于补偿该不平衡的毛细力。清洗部柱133可以增大接触流体的表面面积，加强较弱的毛细力。通过在第一板100的宽度方向的中央区域处在清洗通道131的一端，可以通过贯穿第一板100形成清洗部排气孔131b。清洗部排气孔131b可以在清洗通道131内产生压力和气流，用于朝向清洗部130行进的流体。或者，清洗部排气孔131b可以以充分大的尺寸形成，以便在第一板100和第二板粘合时不被阻塞。同时，可将第二板(未示出)连接于第一板100，以便形成通道部120。第二板可被连接至第一板100的预定区域(S，见图1)的下侧，具体而言，可以由通常的载玻片制成， 并因此省略其详细描述。在下文中，简要描述依据本实施方式的用于分析流体10的芯片的应用原理。首先，通过样本注入开口 IlOb注入目标分析液，并且目标分析物首先与施加在第二板的上表面的位置点处(对应于样本注入开口 IlOb)的样本缓冲液反应。样本缓冲液用于帮助包含在流体中的目标分析物与施加在第二板的上表面的位置点处(对应于形成第一结合部112的区域)的鉴别物质和施加在通道部120上的反应物质平稳地反应。与样本缓冲液反应的流体首先被接收至第一缓冲部111中，并与施加在结合部 112上的鉴别物质反应，然后被二次接收至第二缓冲部114中。同时，形成在第一缓冲部111 上的排气孔11 Ia抑制第一缓冲部111中的气泡产生，并且通过具有比第一缓冲部111的容积小的容积的第二缓冲部114的特性，使得在第二缓冲部114中接收的流体的剩余体积被最小化，并且未与鉴别物质反应的流体平滑地运动至清洗部130侧。通过毛细力，存储在第二缓冲部114中的流体被输入至通道部120，并且流体稳定地流动，并且通过设置在通道部120上的成对的斜切部124、125保持理想的剖面。沿着通道部120运动的流体经历具体的反应，诸如与施加在通道部120的预定区域上的反应物质的抗原-抗体反应，其结果是，流体可被分析并在外部示出。最后，通过清洗部130接收未在通道部120中反应的剩余流体。依据用于分析流体10的芯片，均勻地形成流经通道部120的流体的运动模式，从而减小气泡产生，并且确保了该芯片的再现性，而且更容易执行来自目标分析物的信号检测。在参照优选实施方式描述了本发明的同时，本发明不局限于此，并因此可以在不脱离本发明的范围的情况下进行各种变形和修改。
权利要求
1.一种用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，所述芯片包括预处理部，目标分析物被注入和接收到所述预处理部中；通道部，在所述预处理部中接收的流体运动通过所述通道部，并且在所述通道部中进行所述流体的特定反应诸如抗原-抗体反应；以及清洗部，流经所述通道部的所述流体被接收至所述清洗部中，其中，所述预处理部包括样本注入部，在该样本注入部中注入所述流体；第一缓冲部，该第一缓冲部相对于所述样本注入部存在阶梯差，所述第一缓冲部用于首次接收流体；以及至少一个样本引导导引部，该至少一个样本引导导引部设置在所述样本注入部和所述第一缓冲部之间，并且该至少一个样本引导导引部破坏从所述样本注入部向所述第一缓冲部侧运动的流体流的表面张力，并因此稳定所述流体的流动表面。
2.依据权利要求1所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中，所述样本引导导引部可以是多个样本引导导引部，所述多个样本引导导引部从将所述样本注入部的上表面和所述第一缓冲部的上表面相连接的倾斜表面的中央区域突出，并且所述多个样本弓丨导导引部彼此以预定距离间隔开。
3.依据权利要求1所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中，所述预处理部能够进一步包括沿着所述样本注入部和所述第一缓冲部二者的上表面周边设置的第一导引部。
4.依据权利要求3所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中，贯穿所述第一缓冲部可以形成有至少一个排气孔，所述至少一个排气孔延缓沿着所述第一导引部运动的所述流体的两端的流动速度，并且抑制在所述流体中产生气泡。
5.依据权利要求4所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中，所述排气孔可以是各自分别贯穿所述第一缓冲部的上表面的左侧和右侧而形成的一对排气孔。
6.依据权利要求1所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中，所述第一缓冲部能够包括从第一上表面的上表面朝向其下侧突出的多个混合柱，以便增大其与流体接触的表面面积。
7.依据权利要求1所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中所述预处理部能够进一步包括第二缓冲部，流体被二次接收进入该第二缓冲部中，所述第二缓冲部以预定距离与所述第一缓冲部间隔开，并且所述第二缓冲部的容积小于所述第一缓冲部的容积；以及第一结合部，该第一结合部设置在所述第一缓冲部和所述第二缓冲部之间，所述第一结合部用于所述流体中的要与鉴别物质反应的目标分析物。
8.依据权利要求3所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中，所述第一导引部能够沿着所述样本注入部和所述第一缓冲部二者的周边朝向下侧突出，并且能够在所述样本注入部和所述第一缓冲部二者的下表面处被封闭。
9.依据权利要求8所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中，所述第一导引部能够沿着所述样本注入部和所述第一缓冲部二者的上表面的周边朝向下侧突出1至IOym的范围。
10.依据权利要求7所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中，所述第一结合部能够包括至少一个第一管道壁，该至少一个第一管道壁从所述第一结合部的上表面朝向下侧突出，并且汇聚沿一个方向流动的流体的流体流。
11.依据权利要求10所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中， 所述第一管道壁能够是均在所述第一结合部的一端的两侧上对称突出的一对管道壁。
12.依据权利要求7所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中，所述第一结合部能够包括至少一个第二管道壁，该至少一个第二管道壁从所述第一结合部的上表面朝向下侧突出，并且汇聚沿一个方向流动的流体的流体流。
13.依据权利要求12所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中， 所述第二管道壁能够是均在所述第一结合部的另一端的两侧上对称突出的一对管道壁。
14.依据权利要求12所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中， 所述第二缓冲部能够包括多个缓冲部柱，所述多个缓冲部柱从所述第二缓冲部的上表面朝向下侧突出，并且使得所述流体与所述鉴别物质混合。
15.依据权利要求7所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中，所述第二缓冲部能够包括至少一个第二导引部，所述至少一个第二导引部从所述第二缓冲部的上表面朝向下侧突出，并且朝向中央集中所述流体流。
16.依据权利要求15所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中， 所述第二导引部可以是在所述第二缓冲部的上表面的左侧和右侧分别向下突出的一对导引部。
17.依据权利要求7所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中，能够在所述第二缓冲部的两侧附近位置贯穿地形成有防漏水孔。
18.依据权利要求1所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中，所述样本注入部能够包括多个注入部柱，所述多个注入部柱从所述样本注入部的上表面朝向下侧突出。
19.依据权利要求1所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中，所述通道部能够包括斜切部，所述斜切部的至少一部分在侧壁中的至少一个侧壁的纵方向上沿着下端被斜切。
20.依据权利要求19所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中， 所述斜切部可以是沿着所述通道部的两个侧壁的纵方向连续地设置的一对斜切部。
21.依据权利要求19所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中， 可以在所述通道部的一端贯穿地形成有流动速度延迟孔。
22.依据权利要求1所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中，所述清洗部能够包括清洗通道和将所述通道部与所述清洗通道相连接的清洗通道引入部，流经所述通道部的流体被接收进入所述清洗通道。
23.依据权利要求22所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中， 所述清洗通道引入部能够被设置为具有比所述清洗通道的容积小的容积。
24.依据权利要求22所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中， 伴随着所述清洗通道引入部朝向所述清洗通道侧的前进，所述清洗通道引入部能够形成为从下表面至上表面的距离逐渐增大。
25.依据权利要求22所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中， 所述清洗通道能够包括设置在所述清洗通道的一端上的清洗容积增大部，所述清洗容积增大部具有从下表面至上表面逐渐增大的距离。
26.依据权利要求22所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中， 所述清洗通道能够包括从所述清洗通道的上表面突出的多个清洗柱部。
27.依据权利要求沈所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中， 所述多个柱部能够形成为朝向所述清洗通道的末端逐渐稠密。
28.依据权利要求22所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中， 能够在所述清洗通道的一端贯穿地形成有至少一个清洗部排气孔。
29.依据权利要求观所述的用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，其中， 所述清洗部排气孔能够沿所述清洗通道的宽度方向形成在中央区域中。
全文摘要
本发明涉及用于分析不利用外部能源进行运动的流体的芯片，包括预处理部，目标分析物被注入和接收到预处理部中；通道部，预处理部中接收的流体运动通过通道部，在其中进行流体的具体反应诸如抗原-抗体反应；和清洗部，流经通道部的流体被接收至其中，预处理部包括样本注入部，其中注入流体；第一缓冲部，其相对于样本注入部有阶梯差，并用于首次接收流体；至少一个样本引导导引部，其设置在样本注入部和第一缓冲部之间并破坏从样本注入部向第一缓冲部侧运动的流体流的表面张力，因而稳定流体的流动表面。依据本发明，均匀地形成流经通道部的流体的运动模式，因而减小气泡产生并确保芯片的再现性，且更容易执行来自目标分析物的信号检测。
文档编号G01N35/00GK102305867SQ20111013269
公开日2012年1月4日 申请日期2011年4月6日 优先权日2010年4月5日
发明者朴志英 申请人:纳诺恩科技有限公司