0中流向液体界面区域415。屏障结构420和扩张物425排列在第二微流体通道410的附近，以减少液体流经气体流出口 435的损失。如图所示，该气体流出口 435具有收缩的体积面积(图示的通道尺寸的突变)以提供一种不利于液体损失发生的手段。
[0036]本发明的各方面针对利用微流体通道的表面疏水性和/或通道尺寸的突变来形成截停流动的毛细管阀门从而控制液流、而不使用真空的毛细屏障。当前行液体进入扩张至更宽截面的通道区域时，该液一气界面的表面积增加以使液体能够继续前行。此扩张的表面积产生了限制体积流率的作用力(以对抗液体流动的作用力的方式)。如果该表面扩张足够大，则该液体就会停止前行。本发明的各实施方式还形成了基于疏水性表面区域的毛细屏障、和/或其它实现微流体毛细管中的突然扩张和突然收缩的方法，该屏障例如是配置和排列于通道中以施加对抗液体流动的作用力的一个或多个斜面或柱状物。
[0037]关于微流体芯片的更具体细节，参考美国专利临时申请61/785255号，本申请要求享受该在先申请的优先权，该申请的申请日为2013年3月14日；此专利文件全部纳入本文以作参考。
[0038]基于上述的讨论和例示，本领域的技术人员会容易认识到可以在不严格遵循本文示例和描述的示例性实施方式和应用的条件下对本发明作出各种修改和改变。这些修改没有偏离本发明的真谛和包括所述权利要求在内的范围。
【主权项】
1.一种使第一液体和第二液体在一条或多条毛细结构的流体通道内相互作用的方法，该方法包括: 提供毛细屏障，该毛细屏障配置和排列以利用毛细作用力在液体界面区域设置第一液体的弯液面； 提供沿着通道中的一条使第二液体流向液体界面区域的路径； 提供可供液体从液体界面区域脱逸的脱逸路径，该脱逸路径包括限制手段，该限制手段连接至气体流出端口、用于限制液体的体积流率； 当第一液体的流动被阻截时，通过脱逸路径和气体流出口来释放气压；以及 在毛细屏障于流体界面区域截留第一液体的同时，第一液体和第二液体在液体界面区域内接触。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第二液体在气压梯度的驱动下流向液体界面区域，且供第一液体流动的路径和供第二液体流动的路径为负载微流体芯片的微流体通道，该微流体芯片包括用于接收指征第一液体和第二液体之间相互作用的数据的而配置和排列的电路，且限制手段用于减少液体在通过气体流出口允许气体流出的通道时的损失。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以三角柱的形式配置和排列于液体界面区域的上游和供第一液体流向液体界面区域的路径的壁上的突起物。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，供第一液体流动的路径和供第二液体流动的路径为微流体通道，且该微流体通道的交叉点形成为位于气体流出口附近的交叉。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在毛细屏障已阻截第一液体的流动的状态下，当第二液体流向液体界面区域时，通过气体流出口来从液体界面区域释放气压。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当第一液体在公称液体压力下流向液体界面区域时，毛细屏障阻截第一液体的流动，该毛细屏障配置和排列以为第一液体提供相对于公称液体压力的弯液面屏障。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一液体和第二液体中的至少一种包含DNA、RNA、蛋白质和细胞中的至少一种。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，毛细结构固定在微流体芯片上，该微流体芯片包括接收指征第一液体和第二液体之间相互作用的数据、且对第一液体和第二液体中的至少一种中的DNA、RNA、蛋白质和细胞中的一种或多种进行定量的微流体分析和质量控制的电路。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括负载毛细结构的微流体芯片，该微流体芯片包括接收指征第一液体和第二液体之间相互作用的数据的电路，该电路对第一液体和第二液体中的至少一种中的DNA片段的分离和提取进行制备电泳分析。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括负载毛细结构的微流体芯片，该微流体芯片包括接收指征第一液体和第二液体之间相互作用的数据的电路，该电路配置和排列以将第一液体和第二液体中的至少一种中的核酸富集物作为钯向。11.一种装置，其包括: 毛细结构，该毛细结构包括在液体界面区域附近提供第一液体的第一微流体通道或储液器、以及用于将第二液体引向液体界面区域的第二微流体通道； 毛细屏障，该毛细屏障配置和排列以利用毛细作用力在液体界面区域设置第一液体的弯液面； 气体流出口，该气体流出口配置和排列以在第一液体被阻截时释放气压；以及 可供液体从液体界面区域脱逸的脱逸路径，该脱逸路径包括限制手段，该限制手段连接至气体流出口、用于限制液体的体积流率。12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，第一液体和第二液体在不使用真空的条件下装载。13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，第一微流体通道和第二微流体通道由聚甲基硅氧烷PDMS构成。14.如权利要求11所述的装置，其特征在于，第一微流体通道和第二微流体通道分别包括疏水性表面。15.如权利要求11所述的装置，其特征在于，毛细屏障的上游部分至少有一部分被在毛细结构中流动的第一液体的横截面积的变化所限定，该变化足以阻截第一液体向液体界面区域的流动。16.如权利要求11所述的装置，其特征在于，毛细屏障上游部分的表面力被在毛细结构中流动的第一液体的横截面积的变化所限定。17.如权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括作为毛细结构一部分而被固定的微流体芯片，该微流体芯片包括接收指征第一液体和第二液体之间相互作用的数据、且对第一液体和第二液体中的至少一种中的DNA、RNA、蛋白质和细胞中的一种或多种进行定量的微流体分析和质量控制而配置和排列的电路。18.如权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括负载毛细结构的微流体芯片，该微流体芯片包括接收指征第一液体和第二液体之间相互作用的数据而配置的电路，该电路还配置以对第一液体和第二液体中的至少一种中的DNA片段的分离和提取进行制备电泳分析。19.如权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括负载毛细结构的微流体芯片，该微流体芯片包括接收指征第一液体和第二液体之间相互作用的数据而配置的电路，该电路配置和排列以将第一液体和第二液体中的至少一种中的核酸富集物作为靶向。20.—种使第一液体和第二液体在一条或多条液体通道内相互作用的方法，该方法包含: 提供毛细屏障，该毛细屏障配置和排列以利用毛细作用力在液体界面区域设置第一液体的弯液面； 提供沿着通道中的一条使第二液体流向液体界面区域的路径； 提供使脱逸液体从第一和第二液体之间的区域脱逸的脱逸路径； 在脱逸路径内提供用于限制脱逸液体的体积流率的手段；以及 使第一液体和第二液体在液体界面区域内接触。21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，还包括连接至脱逸路径的气体流出口，在毛细屏障于液体界面区域截留第一液体和气压通过气体流出口释放的同时，第一液体和第二液体在液体界面区域内合并。
【专利摘要】本发明的各方面针对一种使第一液体和第二液体在一条或多条毛细结构的液体通道内相互作用的方法和装置。该方法和装置可以包括：提供至少一个毛细屏障，该毛细屏障在该毛细结构中利用毛细作用力在液体界面区域设置第一液体的弯液面。另外，提供沿着通道中的一条使第二液体流向液体界面区域的路径。另外，当第一液体的流动被阻截时，通过气体流出口来从液体界面区域释放气压。另外，在毛细屏障于流体界面区域截留第一液体的同时，第一液体和第二液体在液体界面区域内接触。
【IPC分类】G01N1/18
【公开号】CN105190280
【申请号】CN201480021876
【发明人】J·G·圣地亚哥, L·A·马歇尔, A·鲁格克斯
【申请人】小利兰·斯坦福大学托管委员会
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2014年3月14日
【公告号】CA2906730A1, EP2972185A1, US20160160208, WO2014153092A1