用于微流控芯片的电接触元件的制作方法

专利名称：用于微流控芯片的电接触元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于微流控芯片(microfluidicchip)的电接触元件。
背景技术：
在微结构技术应用中，流体可以通过微型化通道(微型化的通道可以 由胶体材料填充)来输运。以针对此微结构技术应用的毛细管电泳装置为 例，有必要在流体通道中产生电场，以便允许借助电力而通过通道输送流 体的各种成分。此电力或电场通常是通过将毛细管电泳装置的接触针浸入 可以填充到由耦合到微流控芯片的承载元件限定的井中的流体并且将电压 施加到此接触针来产生的。
在同一申请人安捷伦科技(Agilent Technology)的WO 00/78454 Al、 DE 19928412 Al和US 6814846中公开了一种作为可更换供应盒
(cartridge)的模块单元，该模块单元集成在用于微芯片的供应系统中。 供应系统的供应管线(管道)通过适当的接触电极阵列而被馈通到外部， 所述接触电极阵列被设计为可互换接触板。使用整个处理系统的内部基本 供应系统，供应盒可通过插接式连接而被连接，当供应盒被插入模块时， 所述插接式连接可与激活相应接触连接的第二模块中的相应的相对元件相 互作用。
US 6835293 B2公开了一种分析系统，该分析系统包括主体部分和至 少一个分析单元，所述主体部分具有表面，所述至少一个分析单元包括至 少两个贮液器，贮液器通过主体部分中配置的至少一个通路而流动连接。 两个电导体配置在主体部分中或者表面上，它们各自的第一端区域分别与 至少两个忙液器的一个连接，并且这两导电体各自的第二端区域与主体部 分的表面的接触点连接或者构成主体部分的表面的接触点。

发明内容
本发明的一个目的是改善对微流控芯片中的流体的接触。本目的由独 立权利要求来解决。示例性实施例通过从属权利要求来说明。
根据本发明的示例性实施例，提供了一种接触装置，该接触装置包括 接触元件(例如，至少部分导电的结构或者金属导电结构)，用于提供对 可加入将被耦合到微流控芯片(例如，用于生化分析的具有微通道的玻璃
芯片)的承载元件(例如，由电绝缘材料制成的所谓盒子(caddy))的井
(例如，在上部分具有开口的凹腔)中的流体(所述流体也可以是导电 的，例如，电解液)的电接触，其中，接触元件适用于可附接到承载元件
(即，作为单独元件)或者与承载元件形成一体(即，作为承载元件的一 部分)。
根据另一示例性实施例，提供了一种用于分离流体成分的流体分离设 备(例如，完整/自给自足分析系统或者适用于结合这样的分析系统使用的 容易安装的微流控芯片装置)，该流体分离设备包括微流控芯片以及具有 上述特征的接触装置，并且包括承载元件，其中，承载元件被耦合到或者 将被耦合到微流控芯片。
根据又一示例性实施例，提供了一种提供对可加入将被耦合到微流控 芯片的承载元件的井中的流体的电接触的方法，其中，该方法包括通过被 附接到承载元件或者与承载元件形成一体的接触元件来提供电接触。
根据示例性实施例，提供了一种电触头(例如，中间接触结构)，此 电触头用于电连接微流控芯片的流体和供应系统的外部触头。通过这样的 电适配装置，可以间接方式将电压施加到流体，从而在微流控芯片的通道 中形成电场。此电场可被期望用来产生作用于流体的带电成分的力，以通 过微流控芯片的通道来输运流体的各种成分，以便对其进行分析。
因此，这样的接触可适用于电泳装置，例如毛细管电泳装置/胶体电泳 装置。通过此电桥接外部流体分离系统和被加入微流控芯片的井中的流体 的间接接触，可以避免一方面的流体分离系统的外部接触针和另一方面的 流体之间的直接径直连接。因此，可安全地防止在流体中可能存在的活泼
(aggressive)成分对接触针的任何污染。这可以允许通过使用便宜的金属来制造流体分离系统的接触针或者其他其它接触元件，因为此材料不一定 是(生物)化学性质不活泼的。因此，当制造流体分离系统的接触元件 时，可以不必使用类似铂的昂贵的不活泼金属。可以使用类的金、银甚至 是铜的较便宜的材料。
此外，在每次使用之后，不需要对接触针进行清洗，因为可以避免与 生物或化学样品的直接接触。根据示例性实施例的中间接触元件可适用于 一次性使用，也就是说可以在使用之后丢弃。这样可安全地避免因从之前 测量或实验而残存在接触针的表面上的杂质引起对分析物的任何污染。除 此之外，因为根据实施例的接触装置可提供设置在承载元件上的导电耦合 结构，因此不必在微流控(玻璃)芯片上直接形成昂贵的接触元件。
换句话说，根据示例性实施例，外部生化分析装置的电极不一定必须 直接浸入被研究的流体中，而可通过中间元件以间接方式提供用于在微流 控装置的通道中产生电场的电(高)压，所述中间元件可以是可被设置在 流体分离系统和微流控芯片之间从而桥接这两个元件的接触装置的形式。
接触元件不需要被附接到微流控芯片上，并且不需要被附接到流体分 离装置上，而是可以只被附接到承载元件上，承载元件可以是设置在玻璃 芯片和控制装置之间的电绝缘盒子。因此，接触元件可形成承载元件的一 部分或者可被固定在承载元件上。
根据示例性实施例，接触元件(例如金属化的)可从井的内部引向微 流控芯片结构的外部，以与流体分离装置接触。
因此，可以不再必要通过将供应盒的针浸入微流控芯片中的流体来直 接接触该流体。此外，不必在延伸到井中的(和玻璃芯片的通道结构的) 玻璃表面上(例如通过在玻璃上沉积金材料)直接形成接触区域。与此方 法不同，本发明的实施例提供了一种与盒子接触或者将被耦合到盒子的触
头。该方法可以比较便宜，因为其可以不必要通过金沉积方法来处理玻璃
表面。同时，通过插入或者对接与盒子结合的触头(caddy-bound contacts)可以避免控制装置和流体之间的直接接触。
根据示例性实施例，提供了一种与承载元件集成在一起的或者与承载 元件接触的间接接触结构。此间接接触结构然后可连接到电压供应单元，例如以便产生高压，从而在电泳装置的通道中产生足够强的电场。该触头 可以通过简单、便宜和高效的夹子或者用于将接触元件附接到承载元件的 其他手段而被固定在承载元件上。因此，承载元件或者盒子可以装配该接 触元件。
因此，根据示例性实施例，针触头可直接电连接到盒子的井触头，而 盒子的井触头又提供对设置在井中的流体的直接电接触。
根据示例性实施例，封装芯片可以设置有集成的与盒子结合的触头。 例如，塑料盒子可以耦合到一个或多个玻璃芯片，其中，设置在该塑料盒 子中的井用于接收流体，该流体然后可以被引入在该芯片中形成的(水 平)通道和/或(垂直)通孔中。接触元件可以设置在此塑料盒子上，特别 是在该塑料盒子的井中，这可自动接触填充到井中的流体，并且该流体也 可通过流体分离装置的针或者接触元件从外部位置而被接触。根据示例性 实施例，微流控芯片的井和/或通道可以用电解液填充，以便通过将电压直 接施加到接触元件来产生电场。
例如，接触元件可以由电绝缘PEEK (聚醚醚酮)加上导电纤维(例
如(占例如30%的)碳纤维)的组合制成，这可使得到的材料具有导电 性。PEEK是一种合成材料，适用于注塑成型，这可确保有成本效益的生 产。作为对增加碳纤维来获取具有高导电性的材料的替代方法，可以将 PEEK材料(或者其它塑料材料)与金属粉末混合。该混合也适用于注塑 成型。
接触元件的导电部分也可以通过在电绝缘基板的表面(部分)上沉积 (例如通过真空沉积)导电材料来制备。
导电中间元件可以被定制成可放到盒子上的某种垫子(mat)的形 状，以获得有成本效益的配置。这样的垫子可以在每次利用流体分离装置 执行实验分析之后被替换，以便可以较少的努力而有效地避免任何污染。
例如，可以将盒子设置在微流控芯片上，并且将此接触垫子设置在盒 子的顶部。然后可以通过接触针(例如，类似弹簧针的装有弹簧的触头) (从上面)接触该垫子。
可以通过注塑成型，例如在盒子上(更确切地说，在盒子的井的内部表面)直接沉积导电材料，来制备此衬垫结构或垫子。
因此，根据示例性实施例，可以提供连接到盒子(也就是微流控芯片 的承载基板)的间接接触。
在该垫子内，可以设置有孔，以便允许通入井中，例如以在当已经安 装好接触装置之后向井中填充流体。在垫子中设置有一个或多个孔的情况 中，也可以在组装好中间接触元件之后提供样品。
或者，该垫子可以没有任何孔，从而该垫子可将流体完全与微流控芯 片结构的外部机械地隔断。同时，导电垫子提供了流体和外部之间的耦 合。这可安全地避免任何污染，并且还可确保可靠的接触。
对接触元件的尺寸、间距和绝缘特性进行选择是很有益的，以便可避 免或抑制在系统的不同部分传播的电信号之间的电串扰。
示例性应用领域是生化分析装置，特别是毛细管电泳装置和胶体电泳 装置。因此，本系统的示例性技术应用领域是用于电泳装置(用于执行对 分析物的成分的电分离)的产品。此外，本系统也可以用在芯片实验室 中。然而，所公开的技术也可应用于需对流体进行电接触的任何其它技术 领域。例如，在电池中，电解液和外部触头之间的接触元件对于避免对电 极的材料沉积和腐蚀可能会很有用。根据实施例的系统也可应用于pH
计，也就是用于测量pH值的装置。
特别地，系统的实施例可有益地应用于微结构技术应用的所有领域， 包括微型化通道，其中，流体将被加入该微型化通道中并在其中受到电场 处理。
下面将描述其它示例性实施例。
接着，将描述接触元件的示例性实施例。然而，这些实施例也可应用 于提供对流体的电接触的流体分离设备和方法。
接触元件可以被定制成井的形状，以可至少部分定位于承载元件的井 中。例如，当井是圆形时，接触元件也可以是具有较小尺寸的圆形，从而 可使接触元件紧密连接地安装到井中。接触元件可以具有第一表面和第二 表面，第一表面将被附接到承载元件，而第二表面与流体接触。
这种双面接触元件可同时提供两种功能，即，适当紧扣承载元件以及对将被施加电场的流体的欧姆接触。
接触元件可以是设置在承载元件的井中的连续结构或层，以便相对于 井的外部密封井的内部。通过采取此措施，接触元件可被提供作为没有任 何孔或凹陷的不间断的连续层，以便可以完全地将井的内部和外部机械地 隔断。此密封可保护填充到井中的流体，并且还可避免容纳流体的设备外 部的不希望的污染物(污染物可能是化学或生物性质活泼的，例如，核糖
核酸酶(RNase)。替代地，接触元件可以是具有孔的层，以便即使在已
经安装好接触元件之后也可加入流体。
接触元件可被定制成被压装或者被咬合到承载元件的井中。然而，压 装连接或咬合连接仅仅是用于将接触元件固定到承载元件中的固定机械装 置的示例性实施例。也可以通过磁力、通过钩环紧固件，利用按扣连接等 来将接触元件固定到承载元件中。
接触元件可包括环状部分，环状部分适用于被插入或者包围承载元件 的井，并且可以包括短柱状部分，短柱状部分连接到环状部分并且适用于
延伸到承载元件的井中。例如，接触元件可以被定制成O型环，具有从O 型环延伸的线性突出部分。这样的配置可以通过对平坦的金属箔进行印模 或冲压或打孔来获得。然后，可以将短柱状的突出部分转到下方，以便延 伸到填充流体的井中。然后，环状部分可以用作对流体分离装置的触头， 并且可以将短柱状部分浸入流体，以传送电压。
术语"环状"(或者环形)特别可以包括圆环或者任何其它的环几何 形状(也就是具有被材料包围的孔的任何结构)。材料的外部和/或内部边 界可以是圆形的、卵形的、多边形的(特别是三角形、矩形、正方形)等 等。
接触装置可以适用于一次性使用。因此，可以较为便宜和省力地制备 接触元件，并且接触装置可在每次测量之后被替换，以避免任何污染。
然而，接触装置也可以适用于多次使用。例如，在使用后，可对一个 或多个接触装置进行消毒，例如，通过高压消毒锅。在消毒之后，经过清 洁的接触装置可以被再次使用。
特别地，接触元件可从承载元件和/或微流孔芯片中拆卸下来。从承载元件或微流孔芯片中取下或移除接触元件可改善或改进接触元件的一次性 使用功能，并且可提供柔性组合系统。
接触装置的接触元件可以是中间接触元件，用于提供至少一个导电接 触针和可加入可附接到微流控芯片的承载元件的井中的流体的间接电接 触。因此，接触元件可以作为用于将针电连接到流体的适配器或者桥梁。
接触元件可适用于提供流体分离装置和可加入将被耦合到微流控芯片 的承载元件的井中的流体之间的接触。因此，根据示例性实施例的接触元
件可以按照在WO 00/78454 Al中公开的类似方式与流体分离装置的供应 盒(具有针阵列)进行相互作用。然而，根据实施例，可以以较少的努 力，特别是以较便宜的接触针来制造供应盒，因为针和被分析的流体没有 直接接触。
接触装置可以适合作为衬垫装置，包括电绝缘基板和接触元件，电绝 缘基板具有至少一个通孔并且接触元件被插入至少一个通孔中，用于提供 对可加入将被耦合到微流控芯片的承载元件至少 一个井中的流体之间的接 触。这样的衬垫装置(例如类似垫子的形状)可以是可与接触元件分离的 或者可拆卸的元件，例如，其可以在每次测量之后被替换。这种具有导电 和非导电部分的衬垫装置可以简单地夹入承载元件和将被接触的流体分离 装置之间。
电绝缘基板可以基本是平面的。这样，可以按照层状的方式或者垫状 的方式来设计衬垫装置。
衬垫装置可以包括多个接触元件，多个接触元件被插入在电绝缘基板 上形成的多个通孔中，以提供对可加入将被耦合到微流控芯片的承载元件 的多个井中的流体的电接触。因此，衬垫元件可以设计成具有例如矩阵状 排列的接触元件的阵列。这样的阵列可被设计得与例如在WO 00/78454 Al中公开的那种类型的供应盒在几何上对应。
衬垫元件可从承载元件中拆卸下来。这样，衬垫元件可在使用之后被 丢弃，并且因此可以是一次性使用装置。
电绝缘基板可包括聚醚醚酮(PEEK)，用于建立电绝缘。在该电绝 缘基质结构中，可以嵌入一个接触元件或多个接触元件，接触元件例如由 聚醚醚酮(PEEK)和碳纤维或金属粒子的混合物制成，用于建立电接触。这样，可得到一体形成的衬垫装置，制造该衬垫装置比较便宜，并且 该衬垫装置在使用上具有良好的材料特性，并能够通过注塑成型来形成。 嵌入在PEEK基板中的碳纤维或者金属粒子可提供用于导电性(类似金
属)。接触元件之间的电绝缘PEEK材料可支持不同电接触元件之间的电
隔断，因此，不同电接触元件可彼此独立地被操作或被电控制。
承载元件可以是接触装置的一个部件。因此，可提供具有这里所提供 的接触元件的盒子。接触元件可配置成可从承载元件上拆除或者可配置成 独立元件。或者，可以将接触元件与承载装置形成一体，从而成为可以以 容易的方式安装或组装的一个部件或构件。
下面将描述流体分离设备的示例性实施例。但是，这些实施例也适用 于提供对流体的电接触的接触元件和方法。
在流体分离设备中，微流控芯片可以包括至少一个用于引导流体的通 道和/或至少一个用于将流体从井输运到至少一个通道的通孔。这样的微流 控芯片因此可包括通过结合而被连接的两个(玻璃)基板。其中的一个基 板可以包括设置在该基板的表面区域的通道，而另一基板可以包括可以设 置为与该基板表面基本垂直的通孔。当被结合时，应当保证通孔相对于通 道的适当排列。于是，流体可被加入通孔(例如通过井)并且然后可被提 供到与该通孔传送流体的通道中。
微流控芯片可以由玻璃、半导体材料、塑料材料、陶瓷材料和金属材 料构成的组中的至少一种制成。然而，本发明的实施例不受限于这些材 料，并且也可以与其它材料一起使用。当使用半导体基板时，其可以由 硅、锗或者类似砷化镓的第m族-第v族半导体制成。
流体分离设备可以包括用于控制对流体成分的分离的分离控制单元， 此分离控制单元可控制施加到流体的电压、流体的供应、分离方案或顺序
等o
流体分离设备可以是胶体电泳装置或者液相色谱装置，例如，HPLC (高性能液相色谱仪)。
流体分离设备的微流控芯片可具有流体和/或胶体可引入其中的微通 道。"微流控"特别指示设计、制造和构造装置并且处理以微升、毫微升 或微微升计量的体积的流体的科学技术。这样的装置本身特别具有从厘米、毫米到小至微米的尺度。
流体分离设备可适用于对由流体的至少一种成分的物理、化学和生物 参数构成的组中的至少一个进行分析。物理参数的例子有温度、压强、体 积等等。化学参数的例子有成分的浓度、流体的pH值等等。生物参数的 例子有溶液中蛋白质或基因的存在与否、样品的生物活性等等。
流体分离设备可包括传感器装置、用于化学、生物和/或药物分析的装 置、毛细管电泳装置、液相色谱装置、气相色谱装置、电子测量装置和质 谱装置中的至少一个。示例性的应用领域有气相色谱、质谱、UV光谱、 光学光谱、IR光谱、液相色谱和毛细管电泳(生物)分析。流体分离设备 可集成在用于化学、生物和/或药物分析的分析装置中。当流体分离设备是 用于化学、生物和/或药物分析的装置时，可以使用此分析装置执行如(蛋 白质)提纯、对溶液的电泳研究、流体分离或者色谱研究的功能。
流体分离设备包括至少一个导电触头，导电触头将被电连接到接触元 件，用于提供对可加入将被耦合到微流控芯片的承载元件的井中的流体的 电接触。因此，流体分离设备也可以具有适用于与中间接触(也就是说， 接触装置的接触元件)接触的针或者其它电耦合结构。这样的导电触头可
以是如WO 00/78454 Al中公开的供应盒类型的针。
该至少一个导电触头可以是至少一个装有弹簧的电触头。这种配置的 导电触头(也可以指弹簧针)可产生使该导电触头相对于接触元件偏置的 偏置力，以提供可靠和稳定的电接触，这可安全地防止不希望的中断。
该至少一个导电触头可包括铂、金和银构成的组中的材料。铂的优点 在于其化学性质不活泼，因此可安全地防止性质随时间而改变。然而，由
于导电触头被防止与流体直接接触，所以也可以使用如金、银或碳的相对 较便宜的材料。
至少一个导电触头可以是弹性元件，从而可产生偏置力，以改善该触头。


通过下面结合附图对实施例的更具体的描述，可以很容易地认识并且更好地理解本发明的实施例的目的和许多随附的优点。基本上或者功能上 相同或者相似的特征将以相同的参考标记来表示。
图1到图3示出根据本发明的示例性实施例的流体分离设备的截面图。
图4和图5示出根据示例性实施例的接触装置的透视图。
图6和图7示出根据示例性实施例的接触装置的透视图。
附图中的图示是示意性的。
具体实施例方式
下面将参考图1描述根据示例性实施例的流体分离设备100。
流体分离设备100包括供应盒101,该供应盒101类似于在WO 00/78454 Al中描述的供应盒的类型。此供应盒101可以包括多个接触针 102。然而，在图1中，为了简单起见，仅仅示出了 1个接触针102。
经由供应盒101，电势可被施加到接触针102上，而接触针102与将 要通过毛细管电泳实验研究的电解液103接触。
提供一种如下的接触装置，该接触装置包括导电接触元件104，用于 提供对被加入耦合到微流控芯片107的承载元件106 (塑料盒)的井105 中的流体(分析物)103的电接触。接触元件104的形状被定制成与井 105的形状对应的形状，以便可部分定位于承载元件106的井105中。接 触元件104具有第一表面108和第二表面109，第一表面108被附接到承 载元件106，而第二表面109与流体103接触。
接触元件104被定制成被压装到承载元件106的井105中。承载元件 106基本是平面的并且具有限定井105的垂直部分(具有管状并且是圆形 的开口 (在图1中未能示出))。由于接触元件104是被压装到承载元件 106中的，因此，接触元件104可从承载元件106拆卸下来。开口可以是 任何其它形状。例如，开口可以是圆形、椭圆形、多边形(特别是三角 形、矩形、正方形)。
此外，承载元件106被耦合到微流控芯片107，即被安装或者装配到 微流控芯片107上。 '
微流控芯片107包括第一玻璃基板110，并且包括与第一玻璃基板110结合的第二玻璃基板111。在第一玻璃基板110中设置有多个通道112， 并且在第二玻璃基板111中设置有多个通孔113。第一基板110以如下方 式相对第二基板111被排列通道112的位置与通孔113的位置对应，以
使被加入通孔113中的流体103也可被引入通道112中。
接触元件104被提供为环状元件，并且用作中间接触元件，用于提供 一方面的导电接触针102和另一方面的被加入附接在微流控芯片107的承 载元件106的井105中的流体之间的间接电接触。这样，该接触元件提供 了流体分离设备101和被加入将被耦合到微流控芯片107的承载元件106 的井105中的流体103之间的适当的电接触。
当电压(例如数kV)被施加到针102上时，该电压通过接触元件104 被施加到导电流体103，从而也在通道112中产生电场，以通过通道112 输送流体103的带电成分。
流体分离设备100适用于通过毛细管电泳来分离流体103的各种成 分。通道U2适用于引导流体103，并且通孔113适用于把流体103从井 105输运到通道112中。流体分离设备101中的控制单元(未示出)控制 对流体的各种成分的分离，例如定义被施加到流体103的电压以及被执行 的实验步骤的顺序。
流体103可以是生物样品，并且图1的配置的任务可以是分离液体 103的不同成分(例如，蛋白质、基因等等)。此外，胶体可填充在通道 112中。
下面将参考图2来描述根据本发明的另一实施例的流体分离设备
200。
流体分离设备200与流体分离设备100之间的主要不同之处在于，在 图2中提供了接触元件201，该接触元件201与承载元件106形成一体。 换句话说，根据图2的实施例，接触元件201不能与承载元件106分离开 来，并且形成承载元件106的整体的一部分。例如，接触元件201可以是 沉积在承载元件106的定义井105的部分的内壁表面的金属材料。
下面将参考图3来描述根据本发明的又一实施例的流体分离设备
300。
下面将论述流体分离设备300和流体分离设备100之间的主要不同之处。与接触针102不同，流体分离设备300中配置有弹簧针301。弹簧针 301是装有弹簧的电触头，用于提供将弹簧针301相对于接触元件303偏 置的偏置力，这将在下文中详细描述。弹簧针301由金属导电材料制成。 此外，弹簧针301的弹簧使得弹簧针301具有弹性元件的特性。弹簧针 301用作与接触元件301电连接的导电触头，用于提供对耦合在微流控芯 片107的承载元件106的井105中的流体103的稳固的电接触。
在图3的实施例中，接触元件303被形成作为衬垫元件302的一部 分。衬垫元件302是设置在承载元件106的井105的内部的连续蘑菇形结 构，以像塞子一样相对于井105的外部密封井105的内部。衬垫元件302 包括电绝缘基板304,电绝缘基板304包括通孔305。接触元件303被插 入通孔305，以提供对被加入耦合到微流控芯片107的承载元件106的井 105中的流体103的电接触。电绝缘基板304基本是平面的。
衬垫元件302在每次实验之后可从承载元件106上拆卸下来并且可以 被替换。这样，衬垫元件302可用于一次性使用。电绝缘基板304由聚醚 醚酮(PEEK)制成，以建立电隔离。接触元件303是聚醚醚酮(PEEK) 和30%的碳纤维的混合物，以建立电接触。
图4示出了根据示例性实施例的接触装置400。
接触装置400包括接触元件401，用于提供对被加入耦合到微流控芯 片的承载元件106的井105中的流体的电接触。接触元件401被附接在承 载元件106上。承载元件106被设计为具有多个通孔的电绝缘基板，井 105通过这些通孔来定义。接触元件401被压装到承载元件106的任意通 孔中。
接触元件401包括适用于包围井105的环状部分402，并且包括短柱 状部分403，短柱状部分403连接到环状部分402并且适用于延伸到承载 元件106的井105中。这样，环状元件402允许将接触元件401紧固在承 载元件106的通孔中，并且短柱状部分403允许接触在井105中容纳的流 体。
图5更详细地示出接触装置400。
下面将参考图6描述根据示例性实施例的接触装置600 。 接触装置600包括接触元件601，用于提供对被加入耦合到微流控芯 片的承载元件304的井中的流体的电接触。接触元件601通过压装而与承载元件304连接。
接触元件601是连续的塞子状结构，以定位在承载元件304的井的内 部，从而相对井的外部密封井的内部。
此外，接触装置600是衬垫元件，包括由PEEK材料制成的电绝缘基 板304，并且包括接触元件601，接触元件601被插入电绝缘基板的通孔 中，用于提供对被加入耦合到微流控芯片的承载元件304的井中的流体的 电接触。电绝缘基板304是平面的。
图7示出图6中的衬垫元件被插入承载元件或者盒700中的结构。
从图7可以看出，接收装置701被定义并被定制用于接纳微流控芯片 (如图1所示的微流控芯片107)，从而通过导电接触元件601将设置在 此微流控芯片107的通孔113中的流体电耦合到外部设备。
应当注意，术语"包括"不排除其它元件或步骤，并且"一个"不排 除多个。此外，可以将所描述的与不同实施例有关的元件组合在一起。应 当注意，权利要求中的参考标记不应解释为对权利要求的限制。
权利要求
1.一种接触装置，该装置包括接触元件(104)，用于提供对可加入将被耦合到微流控芯片(107)的承载元件(106)的井(105)中的流体(103)的电接触，其中，所述接触元件(104)适用于可附接到所述承载元件(106)或者可与所述承载元件(106)形成一体。
2. 如权利要求1所述的接触装置，包括下述特征中的至少一个 所述接触元件(104)被定制成与所述井(105)的形状对应的形状，以可至少部分定位于所述承载元件(106)的所述井(105)中；所述接触元件(104)具有第一表面(108)和第二表面(109)，所述第一表面(108)被附接到所述承载元件(106)，而所述第二表面 (109)与所述流体(103)接触；所述接触元件(303 )是设置在所述承载元件(106)的所述井(105) 的内部的连续结构或者层，以相对于所述井(105)的外部密封所 述井(105)的内部；所述接触元件(104)被定制成被压装或者咬合到所述承载元件(106) 的所述井(105)中；所述接触元件(401)包括环状部分(402)，所述环状部分(402) 适用于被插入或者包围所述承载元件(106)的所述井(105)，并且包括 短柱状部分(403 )，所述短柱状部分(403 )连接到所述环状部分 (402)并且适用于延伸到所述承载元件(106)的所述井(105)中；所述接触装置适用于一次性使用；所述接触元件(401)可从所述承载元件(106)和/或所述微流控芯片(107) 中拆卸下来；所述接触元件(104)是中间接触元件，用于提供至少一个导电接触 针(102)和可加入可附接到所述微流控芯片(107)的所述承载元件 (106)的所述井(105)中的所述流体(103)之间的间接电接触；所述接触元件(104)适用于提供流体分离设备(101)和可加入将被 耦合到所述微流控芯片(107)的所述承载元件(106)的所述井(105)中的所述流体(103)之间的接触。
3. 如权利要求1或者上述权利要求中的任一项所述的接触装置，适用作为衬垫元件(302)，所述衬垫元件(302)包括 电绝缘基板(304)，所述电绝缘基板(304)包括至少一个通孔 (305);并且所述接触元件(303)被插入所述至少一个通孔(305)，用于提供对 可加入将被耦合到所述微流控芯片(107)的所述承载元件(106)的所述 至少一个井(105)中的所述流体(103)的电接触。
4. 如权利要求3所述接触装置，包括下述特征中的至少一个 所述电绝缘基板(304)基本是平面的；所述衬垫元件(302)包括多个所述接触元件(303)，所述多个接触 元件(303)被插入在所述电绝缘基板(304)中形成的多个所述通孔 (305)中，用于提供对可加入将被耦合到所述微流控芯片(107)的所述 承载元件(106)的多个所述井(105)中的所述流体(103)的电接触； 所述衬垫元件(302)可从所述承载元件(106)中拆卸下来； 所述电绝缘基板(304)包括聚醚醚酮，以建立电隔离； 所述接触元件(303)包括聚醚醚酮和碳纤维的混合物，以建立电接触。
5. 如权利要求1和上述权利要求中的任一项所述的接触装置， 其中，所述接触装置包括所述承载元件(106)。
6. —种用于分离流体(103)的各种成分的流体分离设备(100)，所 述流体分离设备(100)包括微流控芯片(107);如权利要求5所述的接触装置，其中，所述承载元件(106)被耦合 到或者将被耦合到所述微流控芯片(107)。
7. 如权利要求6所述的流体分离设备(100)，包括下述特征中的至少一个所述微流控芯片(107)包括用于引导所述流体(103)的至少一个通 道(112)和/或用于将所述流体(103)从所述井(105)输运到所述至少 一个通道(112)的至少一个通孔(113);所述微流控芯片(107)是由玻璃、半导体材料、塑料材料、陶瓷材 料和金属材料构成的组中的至少一种制成的；所述流体分离设备(100)包括分离控制单元，所述分离控制单元用 于控制对所述流体(103)的各种成分的分离；所述流体分离设备(100)适用于对由所述流体(103)的至少一种成 分的物理、化学和生物参数构成的组中的至少一个进行分析；所述流体分离设备(100)包括传感器装置、用于化学、生物和/或药 物分析的装置、毛细管电泳装置、液相色谱装置、气相色谱装置、电子测 量装置和质谱装置中的至少一个。
8. 如权利要求6或上述权利要求中的任一项所述的流体分离设备 (100)，包括至少一个导电触头(102)，所述导电触头(102)被电连接到所 述接触元件(104)，用于提供对可加入将被耦合到所述微流控芯片 (107)的所述承载元件(106)的所述井(105)中的所述流体(103)的 电接触。
9. 如权利要求8所述的流体分离设备(300)，包括下述特征中的至少一个所述至少一个导电触头是至少一个装有弹簧的电触头(301); 所述至少一个导电触头(102)包含由铂、金和银构成的组中的材料；所述至少一个导电触头(102)是弹性元件。
10. —种方法，该方法提供对可加入将被耦合到微流控芯片(107)的 承载元件(106)的井(105)中的流体(103)的电接触，其中，所述方 法包括通过接触元件(104)提供所述电接触，所述接触元件(104)被附接 到所述承载元件(106)或者与所述承载元件(106)形成一体。
全文摘要
一种接触装置，该接触装置包括接触元件(104)，用于提供对可加入被耦合到微流控芯片(107)的承载元件(106)的井(105)中的流体的电接触，其中，接触元件(104)适用于可附接到承载元件(106)或者可与承载元件(106)形成一体。
文档编号B01L9/00GK101304808SQ200580051997
公开日2008年11月12日 申请日期2005年11月2日 优先权日2005年11月2日
发明者斯特凡·法勒克-乔丹 申请人:安捷伦科技有限公司