流体连接器装置及其制造和使用方法

专利名称：流体连接器装置及其制造和使用方法
技术领域：
本发明的实施例涉及诸如微流体装置的微型流体装置，且更具体地，涉及用于将流体弓I入微型流体装置中的流体连接器。
背景技术：
典型地，微流体装置采用通过微通道连接的腔室网络。微通道和腔室可具有中尺度到微尺度尺寸。微流体装置在用于分析应用中时提供各种优点，包括使用小样品尺寸的能力。例如，用于微流体装置的样品尺寸可属于毫微-升的量级。有利地，微流体装置可以以比较低的成本生产，并且可执行许多特定操作，包括混合、分配、反应和检测。但是，将流体样品和试剂引入微流体装置中是一种挑战，尤其是在需要多次输入时。例如，在芯片实验室设定中，需要将微流体芯片连接到输入和输出接口。将微流体芯片或将芯片内的微通道连接到其它输入和/或输出接口可由于微通道的小尺寸(典型地宽度或直径在从数微米至数十或数百微米的范围内)而带来问题。此外，可能难以例如将输入装置与小尺寸的微通道对准。此外，一些输入装置，例如液相色谱仪在高压力下工作并且当使用此类输入装置时可难以防止泄漏。过去用于将微流体装置彼此接口和与外界接口的普通技术包括将输入和/或输出装置的一定长度的管路与微流体装置上的端口结合。通常，使用诸如环氧树脂的合适粘合剂将该管路与微流体装置上的端口结合。但是，粘合剂结合不适合于许多化学分析应用，这是因为用于结合的溶剂可将杂质引入化学样品中。此外，用于结合的溶剂可侵蚀(attack)粘合剂，这会引起管路的分离、通道堵塞和/或输送到微流体装置的样品和/或试剂的污染。此外，诸如环氧树脂结合的粘合剂结合提供永久结合，由此降低具有可重构装置的可能性。例如，永久结合使得难以在需要的情况下更换构件，即微流体装置或管路。因此，此类装置的组装、修理和维护变得耗费人力和时间，当微流体装置用于诸如药物研发的样品的高产率筛选或在其中接口装置的可重构性有用的研究环境中时，这是特别不希望有的特征。为了克服与粘合剂结合相关的问题，过去已提出其它技术，例如，将管路压配到微流体装置上的端口中。但是，这种连接典型地不适合于诸如高压液体色谱分析的高压应用。而且，此类连接具有很低的公差水平。特别地，很低的公差水平在为装置采用多个连接器(即向上扩展(scale up))的系统中带来了挑战。而且，此类连接需要高密封力；这些高密封力有时可能导致微流体芯片开裂。其它方法包括利用诸如移液管的外部输送系统将液体引入微流体装置上的打开端口中。在这些方法中，与微流体装置上的端口连接典型地借助于微移液管端部。但是，该技术由于可引起污染的泄漏和溢出的可能性而也是不希望的。此外，流体被分散地输送而不是连续输送。此外，开放式移液技术不容许对诸如通过泵进行的输送的流体输送使用升高的压力，由此进一步约束了微流体装置的适用性。因此，存在对一种用于微流体装置的改进的流体连接器装置的需要，其用于微流体装置的不同应用中并提供有效、高压、低流体死容积的密封。

发明内容
在一个实施例中，提供一种流体连接器装置。该流体连接器装置包括限定适形(conformal)凹部的联接基底(substrate)和配置在适形凹部中以提供通路的可重连配件。此外，该流体连接器装置包括施力元件，其可操作地联接到可重连配件或联接基底或可重连配件和联接基底两者上，以至少部分地提供在可重连配件与联接基底之间的密封力，其中施力元件、可重连配件和联接基底中的至少一个包括用于可重连配件和适形凹部的自对准的一个或多个自由度。在另一实施例中，提供一种流体连接器组件。该组件包括具有第一表面和第二表面的联接基底。联接基底在第一表面上限定一个或多个适形凹部。此外，该组件包括一个或多个可重连配件，其至少部分地配置在适形凹部中，以提供在微流体装置与可重连配件之间的通路，使得可重连配件与微流体装置流体连通。此外，该组件包括施力元件，其至少部分地提供在可重连配件或联接基底或可重连配件和联接基底两者之间的密封力，其中施力元件、可重连配件和联接基底中的至少一个具有用于可重连配件和适形凹部的自对准的一个或多个自由度。该组件还包括与施力元件操作相关的支承结构。在又一实施例中，提供一种用于向微流体装置引入和/或从其提取流体的适配器套具(kit)。该适配器套具包括具有第一表面和第二表面的联接基底。第一表面限定适形凹部。该适配器套具还包括配置在凹部中以提供用于一个或多个流体管道的第一通路的可重连配件。该适配器套具还包括施力元件，其至少部分地提供在可重连配件或联接基底或可重连配件和联接基底两者之间的密封力，并且其中施力元件、可重连配件和联接基底中的至少一个具有用于可重连配件和适形凹部的自对准的一个或多个自由度。


当参考附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在全部附图中同样的附图标记表示同样的零件，其中:
图1是根据本发明技术的实施例的流体连接器装置的截面 图2是根据本发明技术的实施例的用于组装流体连接器装置的方法的截面 图3是根据本发明技术的实施例的可重连配件的一部分的透视 图4-8是根据本发明技术的实施例的具有不同形状的可重连配件的实例；
图9-12是根据本发明技术的实施例的流体连接器装置的截面 图13是根据本发明技术的实施例的采用U形弯曲部作为施力元件的流体连接器装置的实例的截面 图14是根据本发明技术的实施例的采用U形弯曲部作为施力元件的流体连接器装置和正方形支承结构的截面 图15是具有限定用于接纳可重连配件的多个适形凹部的联接基底的流体连接器装置的一部分的截面 图16是图15的流体连接器装置的部分的顶视 图17是根据本发明技术的实施例的采用联接基底、可重连配件和偏压构件的流体连接器组件的实例的透视图；以及
图18是根据本发明技术的实施例的用于向微流体装置引入和/或从其提取流体的适配器套具的截面图。
具体实施例方式本发明涉及用于向诸如微流体装置的微制造的流体装置引入或从其提取流体(液体或气体)的微流体互连装置。在特定实施例中，流体连接器装置起到微流体互连装置的作用以向微流体装置引入或从其提取流体。流体连接器装置可用于将微流体装置彼此接口或与诸如但不限于泵、过滤器、注射器、气溶胶收集器、流式细胞计和化学分析仪的其它流体构件和系统接口。在一个实施例中，流体连接器装置可将至少一个流体管道联接到微流体装置的对应端口上。在某些实施例中，流体连接器装置可用于合成或分析操作。如以下详细所述，本发明技术提供了若干优点，其用于使用微流体装置进行化学分析或合成。在一个实例中，分析或合成操作可在微尺度装置上执行并可需要施加高压力。有利地，本发明的流体连接器装置易于组装和拆卸，并提供向上扩展的灵活性。理想而言，流体连接器装置可在快速原型设计环境中制造。此外，该流体连接器装置的小尺寸有助于将流体连接器装置与微流体装置的毫米和亚毫米尺度通道接口。此外，该流体连接器装置理想而言包括自对准的连接装置，其适于具有确定的配合密度(或端口密度)的单独的微芯片组件。在一个实施例中，该流体连接器装置提供了流体和气密密封件，其大致跨流体管道的面延伸，由此使在流体管道的端部与微流体装置的端口之间的流体死容积、即在冲洗期间缺乏流体的区域最小化。因此，采用本发明技术的流体连接器装置的微流体装置可被重复地用于相同或不同的试剂，同时减少或消除污染所致的误差。另外，由于与面密封件相关的流体死容积明显更小，因此在分析期间各种样品之间的交叉污染的可能性大大降低或消除。而且，通过采用低流体死容积，减少了细菌或其它相关污染物的生长。本发明技术的流体连接器装置未采用粘合剂。有利地，不使用粘合剂使流体连接器装置能够被可移除地附接到微流体装置组件上。此外，该流体连接器装置提供了可容易地移除和重复使用的低成本、高压密封件。此外，该流体连接器装置具有小的覆盖区，从而允许在很小的区域内进行多次连接，由此保留微型化的优点。在某些实施例中，该流体连接器装置包括具有第一表面和第二表面的联接基底，其中该联接基底可限定一个或多个适形凹部。在一个实施例中，联接基底可以是装置基底。换言之，联接基底可以是微流体装置(例如微流体芯片)，并且适形凹部可形成在微流体装置中。该流体连接器装置还包括配合在适形凹部中的可重连配件(即，该配件在适形凹部周围和/或其内接合基底)，以提供通向装置基底的对应端口的第一通路。可重连配件构造成在从在适形凹部中的确定位置至少部分地移动离开(位移)之后再次配置在适形凹部中。例如，可重连配件可于在装置操作期间从适形凹部至少部分地弹出之后再次配置在适形凹部中的确定的位置。在一个实施例中，一个或多个流体管道可配置在通路中，以使流体或气体能够在外部装置与微流体装置之间转移。在另一个实施例中，该通路本身可用于在外部装置与微流体装置之间转移流体或气体。亦即，在该实施例中，可以不需要额外流体管道来实现流体或气体在外部装置与微流体装置之间的转移。在一个实施例中，适形凹部可未在接纳可重连配件之前预先形成在联接基底中。在此实施例中，联接基底的材料可构造成在接纳可重连配件的同时经历热或压力诱发的材料屈服。亦即，当可重连配件被压靠在联接基底上时，联接基底在接纳可重连配件的区域内和该区域周围的屈服可形成适形凹部。这样形成的适形凹部可具有与可重连配件的封住流体的密封。在另一实施例中，可重连配件的材料可构造成在配置在适形凹部中时经历热或压力诱发的材料屈服。有利地，该流体连接器装置能够耐受高压力，同时维持低死容积。在一个实例中，由流体连接器装置所提供的封住流体的密封件可构造成耐受超过1000巴的压力。在装置的操作期间，如果可重连配件从确定的位置位移，例如至少部分地移出适形凹部，或脱离与基底的限定凹部或在凹部周围的部分的接触，则可能引起从微流体芯片喷射或提取的流体的泄漏。在某些实施例中，可重连配件构造成本身在其移动离开确定的位置的情况下在适形凹部中自对准，由此防止此类泄漏。可重连配件可紧密地配合在适形凹部中，使得可重连配件的配置在适形凹部中的部分的外壁的大部分与凹部的内壁接触。适形凹部或可重连配件或适形凹部和可重连配件两者都可经历弹性或塑性变形，以提供可重连配件与联接基底之间的密封。在一个实例中，仅适形凹部可经历变形，例如弹性变形。在另一实例中，适形凹部和可重连配件两者都可经历变形。在该实例中，适形凹部可经历弹性变形，并且可重连配件可经历塑性变形。可重连配件和联接基底两者的材料可基于材料的变形特性(弹性或塑性变形)、或温度和压力的值、以及流体连接器装置可暴露于的流体的类型来选择。联接基底和/或可重连配件的材料构造成经历至少部分变形。在某些实施例中，联接基底和/或可重连配件的材料可包括玻璃、金属、半导体、陶瓷、聚合物或其组合。用于联接基底的材料可以是这样的，即使得一个或多个适形凹部可形成在联接基底中或由联接基底限定。联接基底的材料可基于在基底材料中形成期望凹部形状的容易性来选择。例如，与金属基底或半导体基底或诸如玻璃基底的陶瓷基底相比，可以更容易在聚合物基底中形成锥形或渐缩凹部。用于联接基底和/或可重连配件的聚合物可以是软聚合物或硬聚合物。软聚合物指的是弹性体型材料，诸如但不限于聚二甲基硅氧烷、六氟丙烯(HFP)与偏二氟乙烯(VDF或VF2)的共聚物、四氟乙烯(TFE)、偏二氟乙烯(VDF)与六氟丙烯(HFP)的三元共聚物、全氟甲基乙烯基醚(PMVE)、丁腈橡胶以及诸如ELASTR0N 和THERM0LAST 的热塑性弹性体。硬聚合物指的是诸如聚醚醚酮(PEEK)、聚丙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚乙烯、烯烃共聚物(例如，T0PAS )、改性乙烯-四氟乙烯含氟聚合物(ETFE)(例如，TEFZEL )、聚醚酰亚胺(例如，ULTEM )、环烯烃共聚物(COC)等材料。在某些实施例中，适形凹部或限定该凹部的基底的形状可包括渐缩几何形状。该凹部的形状可包括可接纳可重连配件并与可重连配件形成防漏密封的任何渐缩几何形状。用于适形凹部的渐缩几何形状的非限制性的实例可包括锥形形状、抛物线形状、梯形形状、棱锥形状、半球形状、圆筒形状或其组合。根据联接基底的材料可通过任何传统技术来形成适形凹部。在一个实例中，在联接基底的材料为聚合物的情况下，适形凹部可通过钻削、铣肖IJ、压印、模制或车削而形成。
与适形凹部一样，可重连配件可包括渐缩几何形状，诸如但不限于锥形形状、抛物线形状、梯形形状、棱锥形状、半球形状、圆筒形状或其组合，或与适形凹部(或在凹部周围或限定凹部的基底)的渐缩几何形状形成防漏密封的任何其它几何形状。在配件具有锥形形状的情况下，配件可以是标准锥形配件。配件可商购或定制。在一个实施例中，配件可由具有渐缩端部的管路(例如，毛细管)或具有渐缩端部的外部流体槽(例如，试剂储存槽、反应槽、流体转移槽)替代。在一个实例中，标准锥形配件可以是可商购的PEEK 10-32配件。在另一实施例中，可重连配件可通过加工制成。加工允许根据预期的操作条件使用宽范围的材料，包括塑料、陶瓷和金属。在一个实例中，可重连配件和适形凹部的几何形状可形成自锁机构。在一个实施例中，适形凹部的渐缩端部的尺寸可小于可重连配件的尺寸。在此实施例中，适形凹部在渐缩端部处的壁可由于在可重连配件被推入适形凹部中时形成的压缩力直接抵接可重连配件陷缩。在一个实施例中，适形凹部的陷缩或变形可防止流体管道在高压操作期间从可重连配件挤出。而且，基底在适形凹部处的变形可提供封住流体的密封。在另一实施例中，可重连配件可在适形凹部处或其周围可移除地联接到基底上。在此实施例中，适形凹部包围可重连配件的渐缩端部的部分可经历弹性变形。在一个实施例中，可重连配件可在适形凹部中用手指弄紧以提供密封。在另一实施例中，可利用线性致动器来将可重连配件压入适形凹部中。在一个实施例中，可需要约50N的力来提供可耐受至少约1000巴的最低压力的密封。可选地，适形凹部和/或构造成配置在适形凹部中的可重连配件的渐缩几何形状可包括表面改良。表面改良可在可重连配件的适形凹部和/或渐缩几何形状的一部分或整个表面中存在。在适形凹部未预先形成在联接基底中的实施例中，联接基底的、预计在接纳可重连配件时变形以形成适形凹部的部分可包括表面改良。在一个实例中，可提供表面改良以改善在可重连配件与联接基底之间的联接，从而减少或消除任何泄漏。表面改良的类型的非限制性实例可包括软覆层、硬覆层、疏水材料、粘合剂、高粗糙度表面(诸如等离子蚀刻或活性离子蚀刻表面)、低粗糙度表面(诸如经涂覆的区域、抛光区域)、诸如螺纹的物理特征。表面改良的类型可取决于为可重连配件和联接基底所采用的材料的类型。在某些实施例中，流体连接器装置包括施力元件。该施力元件提供在可重连配件与联接基底之间的密封力。此外，施力元件、可重连配件和联接基底中的至少一个提供用于可重连配件的移动的一个或多个自由度。施力元件提供可重连配件沿X、y或Z向中的一个或多个的自由度。施力元件还可向施力元件提供绕X、y或Z轴中的一个或多个的旋转移动。例如，施力元件实现可重连配件的平移和/或旋转移动，以实现可重连配件和适形凹部的几何形状的自对准。这样，在可重连配件从确定的位置位移的情况下，施力元件可有利于通过施加反作用力来将可重连配件重新配置在适形凹部中的确定的位置，以维持在联接基底与可重连配件之间的密封。而且，可重连配件的移动的自由度有利于释放系统内的应力，由此改善密封性能。在一个实施例中，由施力元件所提供的密封力可使可重连配件或联接基底或两者中的每一个变形。密封力使得能够形成流体和气密密封。在一个实施例中，在适形凹部或可重连配件周围的基底或适形凹部和可重连配件两者周围的基底的至少一部分可经历至少部分变形，以提供防漏密封。在一个实例中，适形凹部周围的基底可经历变形以获得配件的配置在凹部中的部分的形状并提供防漏密封。适形凹部周围的基底可在可重连配件的渐缩端部周围变形，以在可重连配件的渐缩部分周围提供防漏密封。在一个实例中，可重连配件和联接基底可由PEEK制成，在此实例中，可重连配件和联接基底可通过热处理而密封。施力元件可由当材料被压缩数微米时可施加不会显著改变的力的材料制成。换言之，施力元件可由能够将施力元件的材料的确定的变形成比例地转换为确定的力的弹性材料制成。施力元件的非限制性的实例可包括弹簧、杠杆状结构、弯曲部、基于气体的结构(例如，柔性气体通道)、基于真空的结构、基于流体的结构(例如，柔性流体通道)、压缩结构、液压换能器、气压换能器、磁性换能器、电磁换能器、热换能器、电子机械换能器、静电换能器、机械换能器或其组合。弯曲部的非限制性实例可包括弹性杠杆状结构(例如，悬臂)、U形结构、V形结构。施力元件可通过使用搭扣机构而联接到可重连配件上。在一个实施例中，在流体连接器装置的操作期间，施力元件可向可重连配件或联接基底或两者施加连续力，以维持在可重连配件与适形凹部周围的基底之间的防漏密封。在另一实施例中，施力元件可提供不连续的力。在该实施例中，施力元件可在一个或更多步骤中提供力。例如，在一个步骤中，施力元件可提供在可重连配件与联接基底之间的密封力，并且在第二和最后一个步骤(在流体连接器装置的操作后)中，施力元件可提供将可重连配件与联接基底分离的力。这样，力施加可实现组合的可重连配件与联接基底的联接和分离两者。一旦分离，流体连接器装置可供诸如其它微流体芯片的其它装置使用。在采用两个或更多个流体连接器装置的微流体组件的情况下，各可重连配件可与对应的施力元件操作相关。在施力元件为弹簧的实施例中，各可重连配件联接到对应的弹簧上，且所有弹簧理想而言彼此独立。在一个实施例中，各可重连配件与其它配件机械地分离，以允许独立的自对准和恒定力的施加。除施力元件外，可重连配件可以可选地联接到凸缘上，以允许可重连配件的少量移动，诸如在x_y平面内的移动，从而有利于可重连配件与适形凹部的自对准。在某些实施例中，流体连接器装置可联接(诸如夹固)到诸如平面支承板、L形的结构、U形的结构或夹固支座的支承结构上，以将流体连接器装置保持在适当位置。在一个实施例中，该支承结构可经历变形。例如，在该支承结构的形状为弯曲部的情况下，支承结构可在变形下开启。在采用两个或更多个流体连接器装置的微流体组件的情况下，流体连接器装置可具有共用或单独的支承结构。在一个实例中，两个或更多个流体连接器装置可联接到共用的支承板上。在另一实例中，两个或更多流体连接器装置中的每一个都可被夹固到对应的单独夹固支座上。在一个实施例中，支承结构可由金属、陶瓷、聚合物或其组合制成。在某些实施例中，流体连接器装置可与微流体组件分离。在这些实施例中，可重连配件构造成例如通过从适形凹部移出或移动离开其周围的基底来与微流体装置分离。随后，如果需要的话，流体连接器装置可与微流体组件重新联接。在某些实施例中，微制造的流体装置或微流体装置可具有用于向微流体装置引入或从其抽取流体的一个或多个端口。此外，该微流体装置可包括用于进行化学分析、化学合成、混合流体或从与端口流体连通的混合物分离成分的一个或多个通道。在某些实施例中，微流体装置可具有在从微微升(picolitre)到微升的范围内的尺寸。流体连接器装置能够将微升和亚微升数量的溶液引入微流体装置而不泄漏。在一个实施例中，微流体装置可与诸如通道、泵、阀、传感器、反应室、粒子分离器和电子装置的外部构件操作相关。流体连接器装置能实现在微流体装置与构件之间的接口。微流体装置可由诸如但不限于硅胶、玻璃或塑料的任何合适的材料制成。微流体装置可使用诸如但不限于光刻、蚀刻、电镀、薄膜沉积、传统加工、压印和结合的制造技术来制造。在微流体装置中的微通道可蚀刻、铣削、压印或模制在合适基底的表面中并可通过将另一基底结合在第一基底的蚀刻或按印侧上而被封闭以产生微流体装置。如文中所用，“微流体”通道或“微通道”是适于处理少量流体的通道(例如，密闭凹槽、凹陷、管路或毛细管)。在一个实施例中，微通道或微通道的子区段可具有介于约0.1微米与1000微米之间的截面尺寸。可调节微流体通道的宽度和深度以有利于某些应用，例如，执行溶液混合、热隔离等。在某些实施例中，微流体装置是芯片实验室的一部分并采用一个或多个微流体通道。在一个实例中，芯片实验室可包括由例如塑料的材料制成的盘或块体(“芯片”)，其中形成有微通道。微通道通向流经微通道的样品可在其中与试剂反应的腔室。可透过透明盘或块体壁观察反应的结果和/或可从芯片输出反应的产品以进行进一步的处理或分析。图1示出了具有作为联接基底的微流体装置12、可重连配件18和施力元件16的流体连接器装置10。流体连接器装置10可用于将外部液体流与微流体装置12连接。在图示的实施例中，微流体装置12由联接在一起的装置基底13和15形成。尽管未示出，但在一些实施例中，微流体装置12可由单个基底形成。微流体装置12还包括配置在装置基底13和15之间的微流体通道14。微流体通道14可以是微流体装置12的微流体通道的网络(未示出)的一部分。微流体通道14的非限制性的实例可以是反应器、电泳分离通道或液相色谱分析柱。此外，可存在其它合适的硬件，例如电极、泵等，以实施所意图的应用，例如电泳迁移和/或分离或色谱分离。尽管未示出，但在一些实施例中，流体连接器装置10可用于将同一微流体装置12的两个独立(未互连)的通道彼此连接，以允许在两个独立通道之间的流体连通。微流体装置12包括第一表面21和第二表面23。微流体装置12的第一表面21可限定一个或多个适形凹部，诸如凹部20。尽管未示出，但备选地，适形凹部可由第二表面23或沿微流体装置12的厚度限定(以便由两个基底限定)。在一个实施例中，微流体装置12的材料可包括可经历弹性或塑性变形的材料，以提供从可重连配件18到微流体装置12的防漏流体路径。在一个实例中，装置基底13的材料可构造成经历弹性或塑性变形，而装置基底15可以或可以不构造成经历弹性或塑性变形。当配置在凹部20中时，可重连配件18限定穿过其延伸的第一长形通路19，其与一个或多个流体管道25和微流体通道14的对应端口(未示出)流体连通。在一个实施例中，流体管道25延伸穿过通路19以进入微流体通道14的对应端口或延伸成与其对准。可重连配件18包括上部24、中部26和下渐缩端28。下渐缩端28定尺寸成配合在凹部20内。在一个实施例中，中部26可以有外螺纹部分。通路19沿可重连配件18的长度延伸。在一个实施例中，通路19优选在渐缩端较窄(即，与其在上部24处的尺寸相比)，如通过配件18的下部28所限定的。尽管在图示的实施例中，可重连配件18具有单个中央通路19，但应注意的是，可重连配件18可具有两个或更多个通路。在图示的实施例中，通路19是与可重连配件18的中心轴线大致同心的柱形空腔。尽管未示出，但在采用多个通路的实施例中，这些通路可以等距地间隔开。例如，多个通路可布置在定中心在可重连配件18的中心轴线上的圆中，或以另一规则图案布置。适形凹部20根据可重连配件18的形状以不同形状制成。尽管将凹部20和可重连配件18显示为具有锥形形状，但应注意的是，这两个构件可具有任何其它合适的几何形状。而且，凹部20和可重连配件18的形状可以相同或不同。在采用多个凹部的微流体装置12的情况下，凹部可具有相同或不同的形状。理想而言，配件18和凹部20成形为允许配件18的远侧末端向凹部20内延伸一定距离。施力元件16至少部分地提供在可重连配件18与联接基底12之间的密封力。在操作中，施力元件16可构造成维持在微流体装置12与可重连配件18之间的接口，即使当配件18从与装置12的正常延伸的连接偏离或歪斜。施力元件16还补偿由流动的流体所施加的力以便维持密封。施力元件16可呈被偏压以抵接基底迫压配件的螺旋弹簧的形式。典型地，施力元件16被压缩在配件与固定的或可动的基部之间。施力元件16的机械设计可构造成在配件18的足以形成能够耐受高压力的如上文详细描述的面密封的部分上施力。在一个实例中，流体连接器装置10可在从约0巴至约500巴的范围内的压力下成功操作。在图示的实施例中，施力元件16是配置在可重连配件18的外螺纹中间部分26上的弹簧。施力元件16使流体连接器装置10能够承受高压状况，同时对流体连接器装置10或微流体装置12造成最低物理损伤或不造成物理损伤。例如，施力元件16可防止在存在高压力(诸如进入或离开流体管道的流体的高力)的情况下的、微流体装置12的装置基底13和15的不希望的变形或移动。在一个实例中，施力元件16可在存在高压力的情况下至少部分地变形，由此防止对装置10和12的任何损伤。本发明的各配件被预期在其通路(例如，通路19)中容纳长形流体管道25的一端，以便提供向微流体装置的微通道输送流体或从其抽取流体的装置。管道25理想而言是柔性的，或否则具有充分长度，以便提供充分松弛使得本发明的配件可移动而与微流体装置的基底接合和分离而不中断通过管道25的流动。另外，延伸到本发明的配件的通路中的管道端可被固定至配件，使得在管道端与配件之间不存在相对移动。备选地，本发明预期，在一些实施例中，本发明的配件可以可滑动地将管道25的端部接纳在其中，使得在配件的通路中行进的量不会被配件朝向和离开其所接合的基底的行进所超过。图2示出了用于组装流体连接器装置的方法。在图示的实施例中，联接基底是微流体装置32。微流体装置32包括微流体通道34。适形凹部36形成在微流体装置32中。设置了可重连配件38，其容纳限定穿过其的长形通路40的长形流体管道42 (诸如毛细管)。如箭头44所示，施加力以提供在可重连配件38与微流体装置32之间的封住流体的密封。在图示的实施例中，力44是施加至可重连配件38以提供在可重连配件38与凹部36之间的防漏密封的轴向力。通路40然后与微流体通道34防漏地流体连通。在施加轴向力44时，微流体装置32的包围适形凹部36的部分可经历弹性或塑性变形。备选地，可重连配件38的配置在凹部36中的部分可经历弹性或塑性变形。在一个实例中，装置32的围绕适形凹部36的壁的陷缩形成防漏密封。图3示出了可重连配件45的实例。如直箭头41、43和46所示，可重连配件45适于在配置在适形凹部中时经历在x、y或z向中的一个或多个上的少量位移。除侧向位移夕卜，可重连配件45还构造成经历沿x、y或z轴中的一个或多个的少量旋转移动，如由弯曲箭头47、49和50所示地。在某些实施例中，可希望流体连接器装置的移动有充分的自由度。例如，可重连配件的平移和/或旋转移动可实现可重连配件和适形凹部的几何形状的自对准。而且，可重连配件45的移动的自由度有利于释放系统内的应力，由此改善密封性能，并从而避免流体连接器装置之间的相互作用。此外，可重连配件的平移和旋转移动还提供在可重连配件与微流体芯片之间的密封。图4-8示出了具有不同形状的可重连配件的实施例的实例。图4-8示出了锥形形状的可重连配件52。锥形配件52包括用于提供在外部装置与微流体装置之间的流体路径的通路54。在图4和图5所示的实施例中，通路54被用作外部装置与微流体装置和可重连配件52之间的流体路径。但是，在图6所示的实施例中，通路56采用毛细管58来提供在微流体装置与可重连配件52之间的流体路径。典型地，被用作流体路径的通路(诸如通路54)可比诸如通路56的采用流体管道的通路更窄。图7示出了具有通路62的棱锥形(pyramidal)可重连配件60。类似地，图8示出了具有通路66的圆筒形的可重连配件64。尽管未示出，但图7和图8的配件64和66分别也可采用流体管道。图9示出了用于本发明技术的流体连接器装置的简化布置结构。在图示的实施例中，流体连接器装置72接合起到联接基底的作用并限定适形凹部76的微流体装置74。可重连配件78配置在适形凹部76中。可重连配件78联接到诸如弹簧80的施力元件上。弹簧80将可重连配件78推动到适形凹部76中并与装置74防漏地接合且抵消用于使配件78与装置74分离的扰动力。弹簧80还联接到支承板82上。对于支承板82的少量位移(δ ) 86，存在可重连配件78或微流体装置74的基底的对应变形或位移(α )，其一般通过参考标号84表示。典型地，α 84比δ 86小得多。亦即，可重连配件78在凹部76中的少量位移造成在支承板82中的大得多的位移。支承板82的位移(δ )86转化为弹力。该弹力用于维持在可重连配件78与微流体装置74之间的密封。施力元件弹簧80所施加的力与可重连配件78所经历的变形或位移(α )86的量成比例。可重连配件78的变形或位移(α)86的形式可以是在x、y和z向中的一个或多个上的平移移动，或围绕x、y和z向中的一个或多个的旋转移动，或两者。在一个实施例中，弹簧80可在可重连配件78上施加连续压力，以将可重连配件78保持在适形凹部76中的期望位置。在替代布置结构中，图10示出了流体连接器装置90。在图示的实施例中，装置90包括微流体装置92，其限定与打开的适形凹部96流体连通的微流体通道94。诸如弹簧98的施力元件的一端联接到微流体装置92上。弹簧98的另一端被固定至不可移动的固定装置。然而，尽管未示出，但弹簧98的另一端可联接到可移动的支承结构上，而非附接至不可移动的固定装置，该支承结构可沿y轴移动。在图示的实施例中，微流体装置92可如箭头100所示沿y向移动。在图示的实施例中，可重连配件102与支承结构104—体形成。可重连配件102配置在适形凹部96中。在操作中，可重连配件102由于由弹簧98所施加的力而被维持在适形凹部96中。另外，配件102限定穿过其的长形通路103而被置于与通道94防漏地流体连通。图11示出了施力元件一体形成在微流体装置106中的实例。微流体装置106包括第一部分110和第二部分112，其均限定长形微流体通道11。微流体装置106的部分112包括用作施力元件的可弹性偏离的杠杆状结构。在图示的实施例中，该杠杆状结构为悬臂116。尽管未示出，但可使用弯曲部来代替悬臂116。微流体装置106的具有悬臂116的部分112可比微流体装置116的部分110更窄。微流体装置106在第二部分112中限定适形凹部118。可重连配件120可配置在适形凹部118中。可重连配件120联接到支承板122上并限定穿过其的长形通路125。通路125要么将流体输送管道(未示出)容纳在其中，要么可被置于与流体输送管道流体连通以便往返于凹部118传导流体。支承板122连同可重连配件120构造成沿y向移动进出凹部118以便将通路125置于与通道114防漏地流体连通。可重连配件120和微流体装置112的位移(5 )引起悬臂116的弯曲124或位移(S’)，并且由于微流体装置116的材料特性产生弹力(F)。这样产生的弹力有利于将可重连配件120维持在适形凹部118中，并且还可形成微流体装置116和/或可重连配件120的变形U)。图12示出了协作地接合具有多个适形凹部134的微流体装置132的流体连接器组件130。微流体装置132联接到L形的保持器136的水平配置的基部135上。支承板138可滑动地联接以沿L形的保持器136的直立臂137移动。如箭头140所示，支承板138构造成在L形的保持器136上沿y向移动。流体连接器装置组件130还包括联接到对应的施力元件144上的可重连配件142。可重连配件142均限定穿过其中的长形通路，以便向从各凹部134延伸的微通道输送流体或从其传导流体。可重连配件142具有在x、y和z向上的自由度(平移和旋转)。支承板138可沿L形的保持器136的臂137上下往复移动，以将各可重连配件142配置在微流体装置132的相应适形凹部134中。密封力可通过将支承板138压向装置132以便压缩元件144并将配件142进一步推动到它们各自的凹部134中来提供。在操作中，支承板138的移动或施力元件144的压缩或伸展可适应在组件中所产生的不希望的力。图13示出了包括作为力转换装置的弯曲部152的流体连接器装置150的实施例。在图示的实施例中，弯曲部152是U形的弯曲部，然而，在本发明的范围内，还设想其它形状，诸如但不限于L形、V形。弯曲部152在一端154处被固定，而另一端156是自由的。弯曲部152具有更靠近自由端156联接的可重连配件158。可重连配件158可植入弯曲部152中或延伸穿过弯曲部152。例如，可重连配件158可配置在形成在弯曲部152中的空腔(未示出)中。备选地，可重连配件158可与弯曲部152分离，该弯曲部158可物理地联接到弯曲部152上以形成流体连接器装置150。例如，可重连配件158可联接、诸如螺纹连接或结合在弯曲部152的一部分上。力F可施加至配置在微流体装置162中的适形凹部160中的可重连配件158。可重连配件158限定穿过其的通路，以便接纳长形流体管道164的一端。流体管道164因此可被置于与装置162所限定的微通道防漏地流体连通，该装置162与凹部160流体连通地打开。可重连配件158更靠近弯曲部152的自由端156的定位可提供在x、y和z向上的自由度以及沿这三个方向的旋转运动。在图13中的弯曲部152被显示为处于偏离位置，其中配件158座置在凹部160中。备选地，本发明预期弯曲部152可被偏压以维持配件158座置在凹部160中，使得将需要向弯曲部施力来使配件脱开(unseat)。现参照图14，流体连接器装置170包括配置在托架174的一个臂176上的微流体装置172。在图示的实施例中，托架174是正方形的托架，然而，在本发明的范围内还设想托架的其它形状，只要提供对弯曲部的包容。正方形的托架174还用作支承板。诸如U形的弯曲部178的弯曲部可将配件180配置在由微流体装置172所限定的适形凹部中。弯曲部178通过其自身的弹力，诸如扣紧或夹紧力而被保持在托架174中，并因此不需要固定锚固至托架174。U形弯曲部178的自由端184可用于施加用于密封可重连配件180和微流体装置172的密封力。尽管未示出，但应理解的是，在本发明的范围内设想弯曲部178的其它形状。在图14中，将弯曲部178显示为其被插入托架174中，其中自由端184朝配件180偏离以便允许将弯曲部178插入托架174中。一旦就位，自由端184便朝未偏离状态返回(由虚线186表示)，直到其邻靠抵接框架174。类似地，配件180将偏离成在凹部182处与装置172铅封接合。弯曲部184的正常弹性偏压因此将保持配件180在凹部182处与装置172匹配接合。从托架174移除弯曲部184是通过使自由端184和配件180朝彼此偏离直至两者都未与托架174和装置172两者接合来完成。现参照图15和16，联接基底190限定成排适形凹部192。图15描绘了凹部线性地布置在其中的基底190的截面，而图16描绘了成交错的排(或成偏离的线性两列)的凹部190的顶视图。尽管在图示的实施例中，将适形凹部192全部显示为具有相同的形状和尺寸，但应注意的是，适形凹部192可根据下方的微流体装置(未示出)的需要而具有不同形状和/或尺寸。在图示的实施例中，凹部192全部呈锥形形状。尽管将凹部192显示为具有锥形形状，但应注意的是，凹部192可具有提供与可重连配件的过盈配合的任何其它几何形状。本发明预期锥体的锥角对于特定应用而言可按需变化。另外，不同凹部可根据凹部被设计成接纳的可重连配件的渐缩部分的角度而具有相同或不同的锥角。联接基底190可以是平面基底。平面基底的形状和尺寸可根据下方的微流体装置的形状而变化。根据微流体装置的端口密度，可重连配件(未示出)可配置在一部分或全部凹部192中。图17示出了具有多个流体连接器装置202的流体连接器组件200。流体连接器装置202包括可重连配件208。连接器组件200提供在配件208与诸如微流体芯片210的联接基底之间的协作接合。芯片210限定与也由芯片210限定的微流体通道网络(用阴影线示出)流体连通的多个适形凹部214。流体连接器装置202经由可重连配件208可操作地联接到施力元件218上。施力元件218是可弹性地偏离的弹簧，诸如螺旋弹簧，其一端接合套管216的环形凸缘且另一端接合各配件208延伸穿过的平面支承板206。配件208可通过传统手段粘附在套管216内，诸如通过粘合剂结合或通过分别形成在它们的外表面和内表面上的匹配螺纹。流体管道211延伸穿过在可重连配件208中的通路以便能够建立与它们各自的微流体芯片210的凹部214的防漏地流体连通。如上文所述，流体管道211理想而言由柔性管路形成，一端被固定在配件208内，提供充分的松弛和柔性以允许配件朝向和远离芯片210的移动，并可用于微流体芯片210的流体入口和流体出口。此外，套管216理想而言配置在配件208周围使得配件的自由端(S卩，芯片接合端)穿过其突出以与其在装置210中的相应凹部214匹配连接。套管216因此接合施力元件218的一端，而相对端接合板206。在其最简单的形式中，套管216是邻近配件208的自由端附接的环形边沿。如图所示，套管216包括在一端处支承凸缘的长形柱形本体，而弹簧218提供可重连配件208的一个或多个自由度。例如，凸缘216可使可重连配件208能够具有沿y轴线性移动、围绕z轴旋转移动或绕X或z轴的倾斜移动中的一个或多个。凸缘216理想而言构造成将密封力从施力元件218传递至可重连配件208。抵靠微流体芯片210和支承板206作用的施力元件218有助于连续维持封住流体的密封，尤其是当流体连接器经历一定范围的压力和/或温度时。在一个实施例中，支承板206是可移动的。在该实施例中，支承板206可构造成沿y向朝芯片210移动，使得造成各弹簧218在其相应套管216的相应凸缘上推动以便将配件208迫压到其相应的芯片210的凹部214中。一旦配件208座置在它们各自的芯片210的凹部214中，板206朝芯片210的连续移动便将使弹簧218压缩。支承板206的移动因此随着配件208与芯片210的接合抵抗板206的连续移动而引起在可重连配件208与微流体芯片210之间的密封力。弹簧218因此将压缩并推动配件在各接合的凹部处与芯片210连续接合。备选地，支承板206可被保持在固定位置并使芯片210朝其移动。在任何情况下，本发明提供在芯片210与支承板206之间的相对移动以便使元件218压缩并提供用于其配件208进入芯片210的相应凹部214的接合力。本发明预期可重连配件208穿过支承板206中的孔(未示出)。在支承板206中的这些孔洞理想而言尺寸加大以便允许各配件208在其相应的孔洞内绕其纵向(y)轴线的一定偏离。在支承板206中的孔洞还可定尺寸成类似地允许套管216的一些部分延伸穿过其中，同时仍提供足够的间隙以适应配件208的离轴偏离。弹簧218将维持在各配件208与芯片210之间的防漏接合，即，使配件可相对其纵向轴线歪斜。可选地，可使用诸如紧固件212的紧固件将可重连配件208保持在适当位置。在一个实例中，紧固件212可包括簧环(circlip)，其为包括具有开口端的半柔性金属环的紧固件。预期紧固件212抵抗弹簧装置218以便防止整个配件218拉动通过其在支承板206中的孔洞(即，朝芯片210)。紧固件可协作地接合配件208或套管216 (朝与环形凸缘的端部相对的一端)。至少支承板206的该部分可定位在微流体芯片210的正上方，以使得不会在诸如微流体芯片210、可重连配件208等组件的构件中形成损坏性的应力集中。有利地，与不同的施力元件218相关的不同力由于对各可重连配件208使用单独且互相分离的施力元件218而彼此分离。与不同施力元件218相关的不同力的分离使力更精确，并且避免在配件208之间否则可引起流体泄漏的相互作用。此外，由于可重连配件208彼此独立，可重连配件208中的一个或多个可经历平移或旋转移动以维持封住流体的密封。此外，可重连配件208的分离防止了对由于其它可重连配件208而产生的可重连配件的移动的干扰。亦即，可重连配件208的移动是彼此独立的。而且，可重连配件208原本经历的不希望的反作用力或在组件中的任何其它额外的力由于各可重连配件208彼此独立而减小或消除。在可重连配件208中的一个或多个移动离开确定的位置的情况下，可重连配件208构造成本身在对应的适形凹部214中自对准。在某些实施例中，施力元件218允许可重连配件208沿j轴的自由移动，以实现可重连配件208在对应的适形凹部214中的自对准。在一个实施例中，凸缘216的移动(倾斜、旋转、平移)允许可重连配件208的少量移动(诸如在x-z平面内的移动)。可重连配件208的此类移动对于可重连配件208与对应的适形凹部214的自对准而言是理想的。套管216可由诸如弹性体、金属、烧结金属或聚合物的柔顺材料形成。套管216可由诸如乙烯-四氟乙烯树脂(ETFE)、全氟烷氧基树脂(PFA)、聚四氟乙烯树脂(PTFE)和氟化乙丙烯树脂(FEP)的含氟聚合物制成。所使用的任何材料理想而言允许套管216形成基本刚性的凸缘，以用于接合弹簧装置218，即为了耐受通过施力元件218抵接凸缘所施加的弹力。备选地，通过适当确定尺寸的流体连接器装置202，可以不要诸如套管216的弹性部件来提供轴向力以形成根据本发明的密封。在所有实施例中，施力元件218有助于当与芯片210形成连接时连续维持封住流体的密封，尤其是当流体连接器经历一定范围的压力和/或温度时，且即使配件208歪斜于其自身的纵向延伸。在一个实施例中，用于形成密封的轴向力可通过使支承板206移向微流体芯片210而产生。当支承板206移向微流体芯片210时，施力元件218在套管216的凸缘上施力，该力因此从套管216传递到安装在其中的可重连配件208，且然后传递到微流体芯片210以在端口 220周围的表面区域处形成封住流体的的面密封。如图18中所示，流体连接器装置230可采用在传统微流体装置232中改装的适配器套具的形式提供。该适配器套具可重复使用或者是一次性的。微流体装置232包括微流体通道234。在图示的实例中，管路236与如通过参考标号238表示的微流体通道234结合，以将外部装置联接到微流体装置232上。流体连接器装置230包括具有第一表面252和相对的第二表面254的联接基底240。第一表面252限定适形凹部242，且第二表面包括构造(诸如孔256)，其形成穿过基底240限定的通路258的两个相对端。管路236因此穿过配置在微流体装置232上的联接基底240。可使用诸如但不限于螺纹连接或化学结合的传统结合技术将联接基底240联接到微流体装置232上。在一个实施例中，联接基底240的厚度244可以在从约500微米至约200毫米的范围内。凹部242的深度可取决于在微流体装置232与微流体通道234之间的厚度，以及可重连配件246的尺寸。凹部242的深度可以在从约500微米至约10毫米的范围内。在一个实施例中，凹部242的深度小于或等于联接基底240的厚度244。可重连配件246配置在凹部242中。流体连接器装置230也采用施力元件248来提供在可重连配件246与联接基底240之间的密封力。此外，流体管道250穿过可重连配件246并利用流体连接器装置230而联接到管路236上以提供在微流体通道234与外部装置之间的流体连通。尽管未示出，但在一个实施例中，可重连配件246自身可具有可用于提供微流体通道234与外部装置之间的流体连通的通路。在这种实施例中，可以不需要流体管道250。可逆地连接的流体连接器装置230使得能够以最少的对已有系统的改动或不改动而在新的或已有的(传统)系统中改装流体连接器装置230。而且，在流体连接器装置230的任何构件失效的情况下，该装置可与微流体系统分离，并且另一流体连接器装置或同一流体连接器装置在修理后可联接到微流体系统上。尽管未示出，但在一个实施例中，适配器套具可用于将试剂储存装置、转移槽、转移和/或反应槽连接到诸如微流体装置232的小型装置上。在一个实例中，具有渐缩端的试剂储存装置可被用作可重连配件246。本发明的适配器套具理想而言至少包括联接基底240，其包括限定适形凹部242的第一主表面252、限定孔洞256的相对的第二主表面254，并且限定在凹部242与孔洞256之间流体连通地延伸的通路258。凹部242定尺寸成协作地接合配件246，而孔洞256理想而言定尺寸成在微流体通道在装置表面上开口的边界内重叠对准地延伸。该套具可另外包括管路236，其定尺寸成与装置的通道开口结合并封住流体连通地延伸穿过通路258或延伸到通路258中，使得流体可从通道234行进并从凹部242流出而不会泄漏。该套具还可包括用于将管路236固定在适当位置的粘合剂。因此，所有套具构件都适于允许与本发明的配件和非适形微流体装置接合。在不脱离本发明的范围的前提下，其它改型是可能的。例如，各可重连配件可联接、例如夹固到单独的支承构件上，以向系统提供所需的强度，并将流体连接器装置保持在适当位置。有利地，该系统中的流体连接器装置的重连性和灵活性需要更少与诸如振动等不希望的环境扰动有关的校准。本发明提供了若干优点，其对于使用微流体装置进行化学分析和合成而言有用。例如，本发明的流体连接器装置提供可基本跨越流体管道的整个面延伸的密封件，由此最大限度地减小在流体管道的端部与微流体装置的端口之间的流体死容积。此外，本发明的流体连接器提供了可容易地移除和重复使用的低成本、高压密封件。此外，本发明提供了自对准的连接，其易于适于具有高配合密度的单独的微芯片组件。流体连接器装置可供许多类型的微流体装置使用并结合易于设计和制造的包装。此外，由于使用了标准配件(可重连配件)，使匹配其它类型的连接布置结构变得简单。其它优点包括容易安装、不需要环氧树脂或粘合剂、不需要工具而进行快速连接和分离、小的覆盖区、防漏和高工作压力。由于这些原因，本发明的流体连接器装置具有变成用于即使在已有的系统中也可以进行改装的微流体装置的连接器标准的潜力。虽然文中仅图示和描述了本发明的某些特征，但本领域的技术人员将想到许多改型和变更。因此，应理解的是，所附权利要求意图涵盖落入本发明的真实精神内的所有这种改造和变更。
权利要求
1.一种流体连接器装置，包括: 联接基底，其包括适形凹部； 可重连配件，其配置在所述适形凹部中以提供通路； 施力元件，其可操作地联接到所述可重连配件或所述联接基底或所述可重连配件和所述联接基底两者上，以至少部分地在所述可重连配件与所述联接基底之间提供密封力，其中，所述施力元件、所述可重连配件和所述联接基底中的至少一个包括用于所述可重连配件和所述适形凹部的自对准的一个或多个自由度。
2.根据权利要求1所述的流体连接器装置，其特征在于，所述一个或多个自由度包括平移自由度或旋转自由度或平移自由度和旋转自由度两者。
3.根据权利要求1所述的流体连接器装置，其特征在于，所述可重连配件可移除地联接到所述适形凹部上。
4.根据权利要求3所述的流体连接器装置，其特征在于，所述可重连配件和所述适形凹部包括自锁机构。
5.根据权利要求1所述的流体连接器装置，其特征在于，所述适形凹部包括锥形形状、抛物线形状、梯形形状、棱锥形状、半球形状、圆筒形状或其组合。
6.根据权利要求1所述的流体连接器装置，其特征在于，所述可重连配件包括渐缩几何形状，其中，所述渐缩几何形状包括锥形形状、抛物线形状、梯形形状、棱锥形状、半球形状、圆筒形状或其组合。
7.根据权利要求1所述的流体连接器装置，其特征在于，所述适形凹部预先形成在所述联接基底中。
8.根据权利要求1所述的流体连接器装置，其特征在于，所述联接基底或所述可重连配件或所述联接基底和所述可重连配件两者的一部分弹性或塑性变形。
9.根据权利要求1所述的流体连接器装置，其特征在于，所述可重连配件或所述联接基底或所述可重连配件和所述联接基底两者包括金属、半导体、陶瓷、聚合物或其组合。
10.根据权利要求1所述的流体连接器装置，其特征在于，所述可重连配件或所述联接基底或所述可重连配件和所述联接基底两者包括聚二甲基硅氧烷、六氟丙烯(HFP)与偏二氟乙烯(VDF或VF2)的共聚物、四氟乙烯(TFE)、偏二氟乙烯(VDF)与六氟丙烯(HFP)的三元共聚物、全氟甲基乙烯基醚(PMVE)、丁腈橡胶、热塑性弹性体、聚醚醚酮(PEEK)、聚丙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚乙烯、烯烃共聚物、改性(乙烯-四氟乙烯)含氟聚合物(ETFE)、聚醚酰亚胺、环烯烃共聚物(COC)或其组合。
11.根据权利要求1所述的流体连接器装置，其特征在于，所述适形凹部的深度在从约500微米至约10 mm的范围内。
12.根据权利要求1所述的流体连接器装置，其特征在于，所述适形凹部或所述可重连配件或所述适形凹部和所述可重连配件两者的至少一部分包括表面改良。
13.根据权利要求12所述的流体连接器装置，其特征在于，所述表面改良包括硬覆层、软覆层、疏水材料、粘合剂、反应蚀刻表面、经涂覆的表面、抛光表面、物理特征或其组合。
14.根据权利要求1所述的流体连接器装置，其特征在于，所述可重连配件包括多个通路。
15.根据权利要求14所述的流体连接器装置，其特征在于，所述多个通路中的一个或多个均包括流体管道。
16.根据权利要求1所述的流体连接器装置，其特征在于，所述流体连接器装置还包括联接到所述联接基底或所述可重连配件或所述联接基底和所述可重连配件两者上的支承结构，其中，所述支承结构将所述联接基底或所述可重连配件或所述联接基底和所述可重连配件两者保持在适当位置。
17.根据权利要求1所述的流体连接器装置，其特征在于，所述流体连接器装置还包括可操作地联接到所述可重连配件上的凸缘，其中，所述凸缘提供所述可重连配件的一个或多个自由度。
18.根据权利要求1所述的流体连接器装置，其特征在于，所述施力元件包括弹簧、杠杆状结构、弯曲部、基于气体的结构、基于真空的结构、基于流体的结构、压缩结构、液压换能器、气压换能器、磁性换能器、电磁换能器、热换能器、电子机械换能器、静电换能器、机械换能器或其组合。
19.根据权利要求1所述的流体连接器装置，其特征在于，所述联接基底是包括微流体通道的装置基底。
20.根据权利要求1所述的流体连接器装置，其特征在于，所述联接基底的第二表面配置在装置基底上。
21.根据权利要求1所述的流体连接器装置，其特征在于，所述可重连配件的一部分被充分压靠在所述适形凹部的一部分上以形成封住流体的密封。
22.根据权利要求21所述的流体连接器装置，其特征在于，所述封住流体的密封件构造成耐受高达约500巴的压力。
23.一种流体连接器组件，包括 联接基底，其具有第一表面和第二表面，所述联接基底在所述第一表面上包括一个或多个适形凹部； 一个或多个可重连配件，其至少部分地布置在所述适形凹部中，以提供在所述微流体装置与所述可重连配件之间的通路，使得所述可重连配件与所述微流体装置流体连通； 施力元件，其至少部分地提供在所述可重连配件或所述联接基底或所述可重连配件和所述联接基底两者之间的密封力，并且其中，所述施力元件、所述可重连配件和所述联接基底中的至少一个包括用于所述可重连配件和所述适形凹部的自对准的一个或多个自由度；以及 支承结构，其与所述施力元件操作地关联。
24.根据权利要求23所述的流体连接器组件，其特征在于，所述支承结构包括平面支承板、L形的结构、U形的结构、夹固支座或其组合。
25.根据权利要求23所述的流体连接器组件，其特征在于，所述流体连接器组件还包括配置在所述可重连配件上的凸缘。
26.一种用于向微流体装置引入和/或从其提取流体的适配器套具，所述适配器套具包括: 联接基底，其具有第一表面和第二表面，其中，所述第一表面包括适形凹部； 可重连配件，其配置在所述凹部中以提供用于一个或多个流体管道的第一通路； 施力元件，其至少部分地提供在所述可重连配件或所述联接基底或所述可重连配件和所述联接基底两者之间的密封力，并且其中，所述施力元件、所述可重连配件和所述联接基底中的至少一个包括用于所述可重连配件和所述适形凹部的自对准的一个或多个自由度。
27.根据权利要求26所述的适配器套具，其特征在于，所述联接基底的第二表面包括用于管路的构 造。
全文摘要
本发明提供一种流体连接器装置(10)。该流体连接器装置包括联接基底(12)，其具有适形凹部(20)；可重连配件(18)，其配置在所述凹部中以提供第一通路；以及施力元件(16)，其可操作地联接到可重连配件(18)或联接基底(12)或可重连配件(18)和联接基底(12)两者上，以至少部分地提供在可重连配件(18)与联接基底(12)之间的密封力，其中施力元件(16)、可重连配件(18)和联接基底(12)中的至少一个包括用于可重连配件(18)和适形凹部(12)的自对准的一个或多个自由度。
文档编号B01L3/00GK103201037SQ201180046253
公开日2013年7月10日 申请日期2011年7月27日 优先权日2010年7月27日
发明者M.巴勒, C.任施, V.桑珀 申请人:通用电气公司