6提供至少一个 槽。例如，槽部件66可W提供至少一个输入槽68和至少一个输出槽70,该至少一个输入槽68 容纳用于引入到流体处理部分60中的流体，该至少一个输出槽68用于收集并容纳经由流体 处理部分从一个或多个输入槽接收的流体。在一些实施方案中，输入槽和输出槽可W由独 立的槽部件形成，并且输出槽可W不附接至流体处理部分和/或从流体处理部分可W是可 移除的。例如，输出槽可W由容器例如，管来提供，该容器从流体处理部分是可移除的，W用 于进一步的处理，例如，进行热循环W促进核酸扩增。在一些实施方案中，槽部件66可W被 模制，例如，注塑模制为单个工件。槽部件可W由聚合物，例如，塑料形成。
[0056] 流体处理部分60可W包括通道部件72,该通道部件72包括一个或多个通道74。在 一些实施方案中，通道部件可W描述为液滴生成部件。每个通道74可W至少在其端部之间 由通道部件72封闭。至少一个通道74可W为"微通道"（也称为"微流体通道"），即具有小于1 毫米的特征横向尺寸(例如，直径）。"微流体装置"和"微流体系统"各自具有至少一个微通 道。
[0057] 每个通道，无论是否是微流体的，都可W在其端部之间是周向地有界的（例如，有 界的通道），或可W在一侧打开(例如，在下面和在两侧向侧是有界的但在上面是打开的凹 槽（即，无界的或无盖的通道））。相同的通道可W被描述为具有概念上的（或字面上)无界的 形式(例如，形成在通道部件的基部(或盖子）中的凹槽)和有界的形式(例如，由附接到基部 (或盖子)的盖子(或基部)覆盖的凹槽）。
[0058] 在一些实施方案中，通道部件可W包括形成通道网络的多个流体地连接的通道。 通道网络可W提供通道交叉点，在通道交叉点处两个或多个通道会合W提供液滴生成器 (可互换地称为液滴生成位置）。通道网络和/或一个或多个通道74可W是平面的。通道网络 和/或一个或多个通道74(例如，一个或多个微通道)可W是水平的。
[0059] 通道部件72可W整体地形成为单个工件，或可W由分别地形成且然后相互附接的 两个或多个件组成。例如，通道部件72可W包括下部元件76(可互换称为基部）和上部元件 78(可互换称为盖子或覆盖物）。基部76可W包括主体80和一个或多个管，例如至少一个输 入管82和/或至少一个输出管84。在一些实施方案中，基部76可W被模制，例如，注塑模制为 单个工件。基部可W由聚合物，例如，塑料形成。
[0060] 每个管可W附接至主体80。管可W与主体整体地形成，或分别地形成且然后附接 至主体。在任何实例中，管可W永久地附接至主体并相对于主体固定在适当位置。输入管可 互换地可W描述为吸取管、吸管、或收集管。输出管可互换地可W描述为滴头。
[0061] 主体可W具有任何合适的结构。主体可W描述为基底、薄片、或片状部件。主体可 W是平面的。主体的底面86可W附接至槽部件66，例如，用于在主体和槽部件的一个或多个 槽(和/或每个槽)之间形成液密密封。主体和槽可W共同地形成腔室W保持流体，其中主体 80和/或通道部件72形成腔室的顶板和/或用于槽的覆盖物。主体80可W至少部分地限定每 个通道74。主体的顶面88可W具有形成在其中的每个74通道的至少下部部分。例如，通道74 的底壁和相对的侧壁(或下部侧壁区域)可W形成在顶面88中。在一些实施方案中，盖子的 底面可选地或也可W具有形成在其中的一个或多个通道(见下文）。顶面和底面各自可W是 大体上平面的。
[0062] 主体80和输入管82可W共同地形成将输入槽68的内部流体地连接到通道74的管 路90。管路可W从输入管82的开放的下端92向上延伸到通道，并且可W被认为是由穿过输 入管82的孔形成，该输入管82穿过主体80连接孔口。因此，管路可W穿过基部76从基部的底 侧延伸到基部的顶部。管路可W (或可W不）是竖直的或至少大致竖直的并且可W横向于 (例如，大体上正交)至少一个通道74和/或由通道74形成的通道网络布置。输入管82的下端 92可W靠近输入槽68的底部定位W最大化从输入槽的流体的吸取。
[0063] 主体80和输出管84也可W界定将输出槽70流体地连接到至少一个通道74的管路 94。但是，在一些实施方案中，输出管可W只延伸到输出槽的上部区域中（或可W完全地省 略)。
[0064] 通道部件72也可W界定一个或多个端口，例如输入端口96和输出端口98。输入端 口96可W形成在输入槽上方并且可W是与其连续的，并且提供通向输入槽68的内部的入 口，W用于引入样品64。因此，输入端口可W依尺寸设置成在流体传输装置将样品分配到输 入槽中之前或当流体传输装置将样品分配到输入槽中时接纳流体传输装置54的下端部分。 输出端口 98可W如输入端口一样来构造并且提供通向输出槽70的内部的入口 W允许用另 一个流体传输装置54移走流体。运里示出的端口是在主体的顶面和底面之间延伸穿过主体 80的通孔。在一些实施方案中，一个或多个其它的端口可W在主体中构造成盲孔，运些盲孔 与形成在主体的顶面中的通道相连(例如，见实例2)。
[0065] 盖子78可液密密封的方式附接至主体80的顶面88。盖子可W被称为覆盖物、 密封构件、或覆盖构件，且可W是大体上平面的。盖子可W至少部分地限定每个通道74。盖 子可W形成每个通道的顶壁，并且，在一些实施方案中，盖子可W形成每个通道的侧壁或至 少侧壁区域。盖子可W是形成为仅一层的或两个或多个重叠（或不重叠)层的材料的覆盖 物。如果该覆盖物由两层或多层组成，则该层可W同时或顺序地连接至主体。例如，覆盖物 可W包括直接地(例如，黏合)附接到主体的顶面的第一层和随后施加的第二层(例如，用于 覆盖由第一层界定的一个或多个开口）。覆盖物可W(或可W不)大体上比主体更薄，例如小 于主体厚度的20%、10%、或5%。在一些实施方案中，覆盖物可W比主体更厚。
[0066] 盖子可W覆盖形成在主体的顶面中的任何合适的开口。例如，盖子可W覆盖每个 管路90、94的上端，并可W或可W不覆盖每个端口 96、98。在一些实施方案中，盖子可W构造 成在使用系统期间在一个或多个端口处被刺破。因此，端口中的任一个可W作为由使用者 (和/或仪器)通过刺破盖子而可W打开的封闭端口来提供，刺破盖子可W被执行W获得通 向在下面的槽的入口，和/或与一个或多个通道74产生流体连通。端口可W打开W形成出口 和/或流体传输点。
[0067] 用于保持流体的槽或槽突出部可W形成为一个或多个槽部件66,该一个或多个槽 部件66从通道部件72的主体80最初分离且构造成与主体形成大体上的液密密封或与主体 形成接合面。在其它的实例中，槽的一些或全部可W与主体整体地形成。槽部件和主体(和/ 或通道部件）可W构造成紧密地配合在一起。在一些实例中，槽部件和主体（和/或通道部 件)可W由使用者或在制造期间密封在一起W形成大体上的液密连接。此外，如在下文中更 详细的描述的，槽部件和主体(和/或通道部件)的一个或两个比在图1中所描绘的可W具有 更大的样式或"封装"，例如微型板样式，W允许在一个系统中处理两个或多个(或许多）不 同的样品（例如，用于生成液滴）。系统的部件可W-起工作W(A)从样品槽提取样品，（B)从 载体储器引入载体流体，（C)使运些部件集合起来W生成液滴，W及(D)将液滴分配到乳液 槽。
[0068] 流体传输装置54可W是能够分配流体和/或提取流体的任何装置或装置的集合。 因此，装置54可W是移液管、注射器、或类似物。该装置可W手动地或自动地操作。
[0069] 压力源56可W是能够在装置52内形成压差的装置或装置的集合。压力源56可W将 (正)压力施加至装置W推送流体，和/或将真空(也称作吸力)施加至装置W抽出流体。压力 源可W能够与装置52例如，经由垫片100和/或刺破盖子78的至少一个刺破元件102W及其 它形成密封连接或密封接合。该系统还可W包括或可选地可W包括一个或多个其它的刺破 元件102,该一个或多个其它的刺破元件102在其它端口上方是可操作地定位的或可定位 的，例如用于使系统排放，进入端口或流体地连接至端口，或类似物。刺破元件可W是中空 的(例如，尖的管）W允许流体穿过刺破的盖子流动，同时刺破元件保留在适当位置。
[0070] 图1示出了基部76的输入管82,输入管82延伸到容纳许多样品流体64的输入槽68 中。运种布置允许通过重力限制样品流体。当管与流体(例如，样品流体64)在储器(例如，槽 68)中接触时，重力可W限制流体沿管向上行进的能力。根据下列公式，毛细管上升高度Η取 决于管的内径r、在液气界面处的流体的表面张力γ、流体的密度P、W及在管表面上的流体 接触角度Θ，根据W下公式：
[0071]
[0072] 如果毛细管上升高度小于槽中的流体和在该槽上方的通道74之间的高度差，重力 将确保流体在不施加驱动力，例如，压差的情况下不会到达通道。因此，流体保留在槽中直 到施加驱动力为止。
[0073] 在旨在仅用于说明的更具体的实例中，假设通道74位于在槽的底部上方6mm，且在 槽中的流体的高度为3mm。用于PCR的说明性样品的毛细管上升针对1mm的内径管可W计算 为大约1.3mm。运种布置使样品弯液面在管内定位在通道74下方1.7mm处。
[0074] 在一些实例中，管延伸进入其中的体积(例如，槽)可W被闭合而不是开口型的，从 而增加上面所描述的结构的固位力(retention power)。任何毛细管上升将被封闭的体积 中的反压的增加抵消，从而还将槽中的流体与上方地通道74隔离。
[0075] 图2示出了在压差通过使用压力源56将真空施加到装置52已经产生后而获得的系 统50。压差可W产生由W箭头104表示的进入装置52的气动流（例如，进入输入槽的空气 流），W及由W箭头106表示的从装置52流出的气动流(例如，流出输出槽的空气流）。压差导 致样品流体64从输入管82的下端克服重力沿输入管路90向上传送，如由W箭头108表示的。 样品流体离开输入管路90并穿过至少一个通道74流动，如由W箭头110所表示的，并且然后 在重力的方向上，如由W箭头112所表示地向下传送穿过输出管路94并进入输出槽70。输出 的流体114在输出槽中聚集。在所描述的实施方案中，空气在输入槽68上方的位置进入装置 52并在输出槽70上方的位置离开装置。在其它的实施方案中，空气可W在相应的槽的上方 但不是正上方经由水平偏移的排放端口或真空端口进入和/或离开装置。
[0076] 在一些实施方案中，压差从载体流体的源驱动载体流体116,如由W箭头118表示 的。该源可W在装置52内或可W在设备的外部(例如，来源于载体储器120)。载体流体的源 可W流体地连接至一个或多个通道74,使得样品流体64和载体流体116穿过在多个通道74 彼此会合位置形成的通道交叉点122被驱动。布置在载体流体116中的含有样品的液滴124 (连续相)可W在通道交叉点122处形成并聚集在输出槽70中（例如，见实例1和实例2)。
[0077] 通道部件可W界定用于流体从输入槽流动到输出槽的开放路径。该路径可W在输 入槽被装载样品时，同时输入槽在重力的协助下保留所装载的样品，并且在样品被驱动至 输出槽时保持打开(杨通的）。因此，通道部件和/或流体路径可W被描述为是无阀的微流体 的和/或被描述为具有无阀的微流体。
[0078] 图2A示出了图1的微流体系统50的不同变型。图2A的系统相似于图1的系统，除了 一个或多个通道74,例如用于液滴生成的至少一个微通道和/或通道网络，至少部分地形成 在通道部件72的盖子78的底面126中之外。底面可W是大体上平面的。系统的装置52的每个 通道74可W形成在盖子78的底面126中而不是形成在基部76的顶面88中。顶面也可W是大 体上平面的。基部76可W形成每个通道74的底壁。
[0079] 图2B示出了图1的微流体系统50的另一个变型。图2B的系统相似于图2A的系统，除 了盖子78由多于一层，例如，附接至下层130(例如，下部材料片）的上层128(例如，上部材料 片）组成之外。上层128可W与图1的盖子78相似或完全相同。该上层可W是大体上平面的 和/或可W具有形成一个或多个通道74的顶壁的大体上平面的底面。下层130可W是大体上 平面的且可W夹在上层128和基部76之间。下层可W形成每个通道74的侧壁但是既不是每 个通道的顶壁也不是每个通道的底壁。基部76可W形成每个通道74的底壁。
[0080] 包括微流体装置、液滴生成器、样品、载体流体、液滴、乳液、基于液滴的测定、驱动 和控制液滴生成的仪器、和液滴生成方法W及其它的可W适用于现有的流体处理系统的示 例性液滴生成系统的另外的方面在根据交叉引用的在上文中列出的专利文献中进行了描 述，运些文献通过引用并入本文。
[0081 ] II.实例
[0082] 本部分描述了本公开的设及用于流体处理和/或液滴生成的系统和方法的选定的 方面和实施方案。运些实例旨在仅用于说明并且不应该限制或限定本公开的整体范围。
[0083] 实例1.具有用于样品和载体的流体收集管的液滴生成装置
[0084] 本实例描述了用于流体处理系统50(见图1、2、2A和2B)的构造成产生乳液的阵列 的微流体装置52的示例性实施方案152,并且还描述了使用装置152W生成并处理乳液的示 例性方法;见图3-9。乳液使用经由固定的，专用的收集管从槽输送到通道的样品和载体流 体生成。
[0085] 装置152使用与液滴生成器相连的中空的突出部或"流体收集管"，并且提供了其 中悬浮在载体流体中的含有样品的液滴被生成并大体上在平面内被输送的液滴生成器的 具体实例。
[0086] 如本文所使用的，关于液滴生成的"大体上在平面内"或"大体上平面的"意味着液 滴在其中被生成并输送的空间的曲率半径远大于液滴穿过其产生和输送的通道的横截面 尺寸，并且曲率大体上不改变通道的液压功能。
[0087] 图3示出了装置152的部分的分解图。装置具有附接到通道部件72并在通道部件72 下面的槽部件66。通道部件具有基部76,基部76附接至槽部件66的槽W在槽中的每一个的 顶部周界处形成液密周向密封。通道部件72的盖子78从基部76分解地被示出，然而盖子在 使用之前，例如，在装置152的制造期间，通常预先附接至基部76的顶面88。
[008引装置152形成乳液生产单元154的阵列。所描述的实施方案具有单元154的2X4阵 列，然而该装置可W具有任何合适数量的单元。乳液产生单元可W并行地生成乳液，在运个 实例中，并行地生成一组八个乳液。乳液产生单元可W是彼此的复制品并且可W布置成例 如具有沿着单元154的每行和每列，每18mm、9mm、4.5mm、2.25mm、l. 125mmW及其它复制的单 元的SBS相容阵列。
[0089] 图4示出了乳液产生单元154中的一个，其不存在盖子78。通道部件72包括通道74 的通道网络156,通道网络156形成在平面的主体80的顶面88中并用盖子78覆盖使得每个通 道沿着其长度是周向地有界的。多个管，即样品管158、载体管160、液滴管162、和真空管164 从主体的底面86突出。管158和管160是输入管82,管162是输出管84(见图1和图2)，并且管 164是可选的输出状的管，用于从乳液进一步隔开真空接合面。管158、160、162和164中的每 一个都延伸到槽部件66的相应的槽中：管158延伸到样品槽166(输入槽68)中，管160延伸到 载体槽168(另一个输入槽68)中，管162延伸到乳液槽170(输出槽70)中，W及管164延伸到 真空槽172中。在其它的实施方案中，通道可W形成在盖子78的底面(例如，见图2A和图2B)。
[0090] 图5 W俯视图示出了通道网络156。该网络包括样品通道174、多个载体通道176和 178、W及在液滴生成位置的通道汇合处182(可互换称为液滴生成位置)处相交的液滴通道 180。（通道太小而在图6-9的截面图中不可见。）样品通道174将样品流体运送至汇合处182， 载体通道176和载体通道178将载体流体运送至汇合处，并且液滴通道180从汇合处运送载 体流体中的样品流体的液滴。在其它的实施方案中，每单元154只存在一个载体通道。
[0091] 基部76界定了各自穿过基部从基部的顶侧延伸到基部的底侧的多个孔（见图5-8)。每个孔可W只穿过主体80或穿过主体和管158、160、162或164中的一个延伸。
[0092] 端口可W由只穿过主体延伸的孔口形成：样品端口 184(输入端口96)、载体端口 186 (另一个输入端口 96 )、乳液端口 188 (输出端口 98 )、W及真空端口 190。形成在主体80的 顶面中的排放通道192可W连接样品端口和载体端口 W允许任一个端口排放到另一个端 口。相似地形成的另一个通道194有助于使乳液端口 188经由真空管路202流体地连接真空 端日190。
[0093] 样品端口 184构造成通常W流体形成接收样品。例如，含有样品的流体可W使用移 液管或者手动地或者作为自动化系统的一部分插入到样品端口 184中。如图6和图7中描述 的，槽部件66的样品槽166直接地布置在样品端口 184下方，使得插入到样品端口中的流体 将传递到样品槽中。
[0094] 载体端口 186相似地构造成接收油或一些其它载体流体。例如，如在含有样品的流 体的实例中，载体流体可W使用移液管或者手动地或者作为自动化系统的一部分插入到载 体端口 186中。如图6和图7中描述的，载体槽168直接地布置在载体端口 186下方，使得插入 到载体端口中的载体流体将传递到载体槽中。
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