微流体中的液珠分离的制作方法

本专利申请要求于2015年9月2日提交的共同待决的专利申请pct/us2015/048141的优先权，该专利申请出于任何目的以其整体纳入于此。

本发明涉及小量液体(通常以微级和纳米级格式)的控制和操控。在数字微流体中，定义的电压被施加于电极阵的电极，从而个体液滴得以解决(电浸润)。对于电浸润方法的一般概览而言，请参见washizu的ieee关于工业应用的学报，1998年第34卷，第4号，以及pollack等人的labchip，2002年第2卷96-101。简要地说，电浸润指使用微电极阵列，优选地使用被用作工作表面的疏水层覆盖的微电极阵列来移动液滴的方法。通过将定义的电压施加于电极阵列的电极，引入了在定址电极上呈现的液滴的表面张力的变化。这导致定址电极上的液滴的接触角的显著变化，因此导致该液滴的移动。对于此类电浸润规程而言，两种布置电极的主要方式是已知的：使用具有用于在单面设置中引入液滴移动的电极阵列的单个工作表面,或添加面对类似电极阵列并在双面设置中提供至少一个接地电极的第二表面。电浸润技术的主要优势在于仅需要少量，例如，单滴液体。由此，可在相当短的时间内实行液体处理。此外，液体移动的可完全处于电子控制下，从而产生了样本的自动化处理。

在生命科学和诊断应用中，生物分子的提取和纯化通常是经由功能化的磁响应珠(或用于短路的磁珠)来进行的。在提取期间，目标生物分子经由化学部分具体地结合至液珠的表面。在用磁力固定磁珠之后，不期望的生物分子和流体通常用移液管使流体流通过来被移除。最优提取被定义为具有期望生物分子的最大保留和不希望的生物分子的最大移除的那些提取；在实践中，这些要求将转换为使液珠保留最大化同时使剩余流体最小化。许多参数影响提取和清除的效率：如由磁珠数量和每液珠的结合位置的数量所确定的可用结合位置的数量、液珠与结合分子交互的速度、液珠和所捕获的生物分子彼此结合的亲合力、液珠上的磁场强度、磁场梯度和洗涤剂流体移动经过磁珠的力。

具有磁珠的电浸润是极有吸引力的手段，藉由该手段以运行需要串联结合和清洗步骤的异质性分析。结合在该微流体格式中是极为高效的，因为液珠可在发生结合时被混合，因此有效地减小了扩散距离。清洗也是高效的，因为大多数液体可在将液滴从液珠拉开时被移除。与常规系统的挑战类似，电浸润系统的挑战在于要相对于水液滴和填充流体(例如是油或空气)的界面张力保持液珠。为了防止磁珠被冲走，期望具有将液珠集中在较小区域中以使液珠颗粒能更好地抵抗将磁珠冲走的界面张力的强磁力。

在标准电浸润设备中，期望将磁铁置于pcb(＝印刷电路板)下方，该pcb包含用于电浸润的驱动电极以将磁珠拉到液滴之外。在pcb是器械的一部分而不是消耗品的一部分的基于薄膜的电浸润中，能够将许多特征直接结合到pcb中是奢侈的。这导致增加的pcb层并且因此导致更厚的pcb厚度。一示例是要容纳嵌入式加热器的附加层。磁场幅值和梯度强烈地取决于磁铁与感兴趣的位置之间的距离，从而厚的pcb减小了液滴和磁珠上的有效磁力。在电浸润系统中生成强磁力的常见方式是在pcb下方使用较大的磁铁。

如定位在pcb下面的此类大磁铁具有若干不利之处：

-它们占据了器械中相当大的空间，

-液珠位置处的磁力减小，因为它相当远，

-磁梯度更为分散，

-液珠提取的位置是不明确的，因为磁场被分散，

-磁铁必须仔细地与pcb对准以确保磁珠提取位置与电浸润液滴运动兼容。

相关现有技术

自动化液体处置系统一般在本领域是熟知的。一个示例是来自本申请人(瑞士门内多夫seestrasse103、ch-8708的泰肯贸易股份公司(tecanschweizag))的freedom机器人工作站。这些自动化系统是不被设计成是便携的并且通常要求处理较大的液体量(微升至毫升)的较大系统。

用于使用具有电极阵列的单个表面(电极的单面布置)通过电浸润进行的液滴处置的设备从专利us5,486,337中是已知的。所有电极被置于载体基板的表面上，下陷(嵌入)到基板中，或者被不可浸润(例如，疏水)表面所覆盖。电压源被连接至电极。液滴通过将电压施加于后续电极被移动，由此引导液滴根据电压施加于各电极的顺序在各电极上的移动。

使用具有带有至少一个接地电极的相对表面的电极阵列的用于液滴移动的微尺寸控制的电浸润设备从us6,565,727是已知的(电极的单面布置)。该设备的每个表面可包括多个电极。两个相对阵列形成一间隙。电极阵列的直接朝该间隙的表面较佳地被电绝缘的疏水层覆盖。液滴位于间隙中，并且通过连续将多个电场施加于位于该间隙的相对侧上的多个电极来在非极性填充流体内移动。

在生物样本的处理的上下文中使用电浸润设备用于操控液滴从被公布为wo2011/002957a2的国际专利申请中是已知的。那里，公开了液滴致动器通常包括具有被电介质绝缘的控制电极(电浸润电极)的底基板、导电顶基板、以及底基板和顶基板上的疏水涂层。测试盒可包括接地电极和用于将样本加载到测试盒的间隙中的开口，该接地电极可被疏水层替换或覆盖。界面材料(例如，液体、胶水或油脂)可将测试盒的粘附力提供给电极阵列。

wo2006/125767a1(参见针对英文翻译的us2009/0298059a1)中揭示了用于执行分子诊断分析的自动化系统中用于微流体处理和分析的一次性测试盒。该测试盒被配置为平坦的室装置(具有大约为支票卡的大小)并且可被插入到系统中。样本可通过端口被吸入到测试盒中并被吸入到处理通道中。

液滴致动器结构从国际专利申请wo2008/106678中是已知的。该文档特别参照了用于液滴致动器的电极阵列的各种布线配置，并且另外揭示了此种液滴致动器的两层实施例，该液滴致动器包括具有参考电极的第一基板，该第一基板与包括控制电极的第二基板分开一间隙。这两个基板被平行布置，由此形成了该间隙。间隙的高度可由间隔来建立。在每种情形中，疏水涂层被置于面对间隙的表面上。第一和第二基板可采用测试盒的形式，最终包括电极阵列。

从us2013/0270114a1中，在一次性测试盒内用于操控液滴中的样本的数字微流体系统是已知的。一次性测试盒包括底层、顶层、以及底层与顶层之间的间隙。数字微流体系统包括具有至少一个被配置成用于接受一次性测试盒的测试盒容纳位的基单元、包括数个个体电极并且被底基板支撑的至少一个电极阵列、以及用于控制所述至少一个电极阵列的个体电极的选择并用于向这些电极提供个体电压脉冲以供通过电浸润来操控所述测试盒内的液滴中央控制单元。

us7,816,121b2和us7,851,184b2揭示了液滴致动系统及其使用的相应方法。该系统包括：具有电浸润电极的基板(或pcb)、用于在液滴中执行基于pcr的核酸扩增温度控制装置、用于影响电浸润电极附近的磁场以供将磁响应珠固定在位于pcb上的间隙中的液滴中的装置。处理器、电浸润电极和磁场被配置成导致包括磁响应珠的液滴的分离。使用用于分离液滴的系统产生两个子液滴，一个具有磁响应珠而一个具有实质上减少量的液珠。用于影响磁场的装置可包括在与pcb相对的间隙侧上的磁铁以及用于将该磁铁移入和移出电浸润电极附近的装置。

us8,927,296b2揭示了一种减少围绕液珠的液体量的方法。该方法涵盖了在数字微流体系统的操作间隙中提供包括一个或多个磁响应珠的液滴的步骤。该方法进一步涵盖将液滴中的这些液珠暴露于数字微流体系统的磁场，并通过电浸润将该液滴与低场分离。作为该方法的结果，磁响应珠保留在磁场中，及数字微流体系统的电浸润电极上的子液滴中。

当与磁响应珠一起工作时，另一常见问题是已经存在于强磁场中的液珠或液珠的集簇的安放。在工作台(bench)上，此种集簇通常通过涡旋液珠溶液来补救。然而，在基于电浸润的系统的情况下，找到经由电浸润操控充分激起磁珠的方法是一项挑战，特别是因为在大多数微流体系统中流动的流体可被表征为层流。液珠的悬浮和再悬浮对于高效的液珠清洗是重要的，从而增加了结合位置的表面积，并且提升了从较大块的磁珠经由电浸润形成的子液滴中的液珠浓度的均匀性。

本发明的目的和概要

本发明的目的是建议用于从数字微流体中的工作表面上的液滴中实质上移除磁响应珠的替换设备和/或替换方法。本发明的另一目的是建议用于实质上再悬浮数字微流体中的工作表面上的液滴中的磁响应珠的替换设备和/或替换方法。

根据第一方面并且尤其是针对磁响应珠的再悬浮，这些目的是通过将至少一个壁垒元件至少部分地布置在数字微流体系统的pcb的测试盒容纳位处的工作电极上来实现的。壁垒元件缩窄了柔性工作膜与位于测试盒容纳位的表面上的一次性测试盒的疏水覆盖表面之间的工作间隙。优选地，通过测试盒与其容纳位之间的负压或者通过测试盒的工作间隙的内部超压将测试盒的柔性工作膜按压到测试盒容纳位的表面。

根据第二方面并且尤其针对上从液滴中实质上移除磁响应珠，这些目的是通过将磁导管集成到数字微流体系统的pcb中来实现的，该数字微流体系统装备有至少一个支持磁铁用于在一次性测试盒的间隙中的电浸润操作期间的磁珠分离。优选地，磁导管位于此种支持磁铁顶部并且在由电浸润操控的液滴路径下面。

根据第三方面，这些目的是通过布置两个壁垒元件和磁导管/支持磁铁组合以供磁珠分离和再悬浮来实现的，该壁垒元件位于定位在电浸润液滴路径处的磁导管/支持磁铁组合的上游和下游。

本发明的附加和发明性特征、优选实施例以及变型从相应的从属权利要求中得出。

本发明的优点包括：

-提供至少一个(优选地2个)壁垒元件缩窄了柔性工作膜与位于测试盒容纳位的表面上的一次性测试盒的疏水覆盖表面之间的工作间隙。此种供应提供了磁铁和壁垒元件上移动的液滴中的液珠的实质减少。

-在数字微流体系统的pcb的测试盒容纳位处的工作电极上提供至少一个(优选地2个)壁垒元件允许标准一次性测试盒的使用，而完全不需要将间隙-减小壁垒元件集成到测试盒中，并且完全不需要pcb上的一次性测试盒的精确定位或对准。

-在测试盒与其容纳位之间施加负压提供了测试盒的柔性工作膜背侧与数字微流体系统测试盒容纳位的表面的良好接触。

-在一次性测试盒的工作间隙内施加超压替换地提供了测试盒的柔性工作膜背侧与数字微流体系统测试盒容纳位的表面的良好接触。

-提供具有支持磁铁的磁导管导致在由数字微流体操控的液体部分或液滴中针对磁响应珠的更强且更局部化的磁力。

-提供具有支持磁铁的磁导管导致磁力的更深梯度以供在由数字微流体操控的液体部分或液滴中增强的基于液珠的提取和纯化。

-磁导管在pcb内的定位使得工作膜或pcb的顶表面上的固定液珠的能够精确定位。

-不需要仔细对准支持磁铁和磁导管，因为仅磁导管限定对磁响应珠有吸力的点。

-磁导管可位于第一基板或pcb中和/或在用pcb包围间隙的第二基板中。

-磁导管与支持磁铁的组合提供了移离该磁导管的液滴中的减少的液珠。

-磁导管/支持磁铁和缩窄一次性测试盒的工作间隙的壁垒元件的组合提供了移离该磁导管及在壁垒元件上的液滴中的进一步增强的液珠减少。

附图的简单介绍

在所附示意图的帮助下描述了根据本发明的将缩窄一次性测试盒的工作间隙的壁垒元件以及磁导管集成到pcb或第一基板和/或第二基板中，该示意图示出了本发明的所选和示例性实施例，而不缩窄本发明的范围和要点。它被示于：

图1从现有技术已知的双面设置，在横截面图中，一次性测试盒位于数字微流体系统的pcb的测试盒容纳位处，该数字微流体系统具有位于个体工作电极下面的激活的磁铁以及在顶部磁场中具有集中液珠的液滴；

图2从图1的横截面图的现有技术已知的双面设置，具有通过磁场集簇的液珠的液滴移离磁场；

图3发明性双面设置，在横截面图中，一次性测试盒位于数字微流体系统的pcb的测试盒容纳位处，该数字微流体系统具有位于毗邻单个工作电极的两个个体工作电极上的两个壁垒元件以及具有通过磁场在另一电极顶上集簇的液珠的液滴；

图4图3的横截面图的发明性双极设置，液滴在壁垒元件中的至少一个壁垒元件上移动(优选地重复)，该液滴包括再悬浮的磁响应珠；

图5替换双面设置，在横截面图中，一次性测试盒位于数字微流体系统的pcb的测试盒容纳位处，该数字微流体系统具有位于pcb或第一基板中并用激活的个体支持磁铁来支持的一个圆锥形、角锥形磁导管；该磁导管位于两个经缩窄的工作电极之间的空间下面的盲孔中。

图6图5的横截面图的替换双面设置，其中液滴移离磁导管，该液滴包括显著减少量的液珠，留下了具有液珠的小部分液体；

图7发明性双面设置，在横截面图中，一次性测试盒位于数字微流体系统的pcb的测试盒容纳位处，该数字微流体系统具有位于pcb或第一基板中并且用与两个壁垒元件结合的激活个体支持磁铁来支持的一个截顶圆锥(frustoconical)磁导管，这两个壁垒元件至少部分地位于毗邻该磁导管的两个个体工作电极上，该磁导管位于两个经缩窄的工作电极之间的空间下面的盲孔中，并且具有顶面带集中液珠的液滴；

图8图7的横截面图的发明性双面设置，液滴移离磁导管，该液滴实质上不包括液珠，留下了具有实际上所有液珠的小部分液体；

图9图7和8的横截面图的发明性双面设置，液滴被移回到现在停用的支持磁铁的磁导管，所有液珠再次呈现并且散布在液滴中；

图10发明性双面设置，在横截面图中，一次性测试盒位于数字微流体系统的pcb的测试盒容纳位处，该数字微流体系统具有位于电浸润电极的中心下面的圆柱形磁导管，该磁导管位于pcb或第一基板中并且用与单个壁垒元件结合的激活的个体支持磁铁来支持，该壁垒元件位于毗邻磁导管的个体工作电极上；在壁垒元件上移动的液滴实际上不包括液珠，在磁导管顶部留下了具有基本上所有液珠的小部分液体；

图11发明性双面设置，在横截面图中，一次性测试盒位于数字微流体系统的pcb的测试盒容纳位处，数字微流体系统具有位于电浸润电极之间的两个检查阀，所述检查阀的每一个位于pcb或第一基板中并且在一次性测试盒的移液指引以下的突出部中：

-左边，检查阀通过由阀弹簧将阀球推高来闭合，这使得在间隙内的填充流体中能够建立超压；

-右边，检查阀通过经由密封移液指引将液体(这里是样本部分)按压到一次性测试盒的间隙中被打开，此种液体注入将阀球相对于阀弹簧的力移动并且打开检查阀；

图12数字微流体系统的pcb上的工作电极的线性阵列的平面图；位于激活的支持磁铁上的单个磁导管位于液滴的路径中的电浸润电极的中心下面；根据第一实施例的两个壁垒元件至少部分地位于毗邻具有磁导管的电极的两个个体工作电极上；液滴移离具有磁导管的电极并且在壁垒元件上移动，该液滴实质上不包括液珠，在磁导管顶部留下了具有实际上所有液珠的小部分液体；

图13数字微流体系统的pcb上的工作电极的线性阵列的平面图；单个磁导管位于在每种情形中限定路径的电浸润电极的两个电极之间的相邻沟槽之间，该磁导管位于激活的支持磁铁上；根据第二实施例的两个壁垒元件至少部分地位于毗邻磁导管的两个个体工作电极上；液滴移离磁导管并且在壁垒元件上移动，该液滴实质上不包括液珠，在该磁导管顶部留下具有实际上所有液珠的小液滴；

图14数字微流体系统的pcb上的工作电极的线性阵列的平面图；单个磁导管位于限定电浸润路径的电浸润电极之一的一侧处的沟槽中，该磁导管位于停用的支持磁铁上；根据第三和第四实施例的两个壁垒元件至少部分地位于毗邻具有磁导管的电极的两个个体工作电极上，该磁导管上是包含所有分散液珠的液滴；

图15数字微流体系统的pcb上的工作电极的线性阵列的平面图；单个磁导管位于限定电浸润路径的电浸润电极之一的一侧处的沟槽中，该磁导管位于激活的支持磁铁上；根据第五和第六实施例的两个壁垒元件至少部分地位于毗邻具有磁导管的电极的两个个体工作电极上；液滴移离磁导管并且在壁垒元件上移动，该液滴实质上不包括液珠，在该磁导管顶部留下具有实际上所有液珠的小部分液体；

图16数字微流体系统的pcb上的工作电极的线性阵列的平面图；示出了两种类型的电极，正方形和细长形电极；在两个细长形电极之间，壁垒元件被定位成达到约电极中部并且大液滴被移回并通过以供磁液珠的再悬浮，该液滴在通过壁垒元件时变形；

图17数字微流体系统的pcb上的细长形工作电极的线性阵列的平面图；在每种情形中，两个壁垒元件集合位于两个细长形电极之间，这两个壁垒元件集合定位成使得当使第一壁垒元件集合通过时，大液滴在一侧上比在另一侧上变形更多而在使第二壁垒元件集合通过时在相对侧上更变形；将大液滴移回并通过和/或围绕两个壁垒元件集合提供了磁珠的加速再悬浮。

本发明的详细描述

现在详细描述发明性的壁垒元件、它们与具有支持磁铁的磁导管的组合及其用途。

在本发明的上下文中，电极阵列是电极的常规布置，例如，在正交晶格中或在任何其它常规布置(诸如线性或六角阵列)中。

在本发明的上下文中，液滴8-1、8-1’的大小在疏水表面5上覆盖大于单个个体电极2的面积。由此，液滴8-1、8-1’是可由电浸润操控(例如，传输)的最小液体量。在本发明的上下文中，液滴8-2、8-2’的大小在疏水表面5上覆盖大于两个毗邻个体电极2的面积。由此，液滴8-2、8-2’大于可由电浸润操控(例如，传输)的最小液体量。

根据本发明，在微流体系统1的第一基板3中以及在所述个体电极2下面，可能存在被配置成由支持磁铁10支持的至少一个磁导管9。术语“下面”在本发明的上下文中被理解为“在电极2被附连至其前侧的pcb的背侧上”，不论pcb可具有的空间取向。进一步根据本发明，所述至少一个磁导管9被定位成紧邻个体电极2(参见如下所述的图5-10)。

图1示出了从现有技术(参见例如wo2010/069977)基本上已知的双面设置。在横截面示图中，一次性测试盒17包括第一疏水表面5和第二疏水表面6，其间具有工作间隙4。工作间隙4具有间隙高度28。一次性测试盒17的平坦工作膜19’将其背侧21铺设在数字微流体系统1的pcb3的测试盒容纳位18的最高表面22上。激活的磁铁10(优选地被支撑35支持)位于至少一个个体工作电极2下面而具有磁响应珠11的液滴8-1位于激活的磁铁10的顶部磁场中。通过磁场的动作，磁响应珠11被集中在液滴8-1内。数个个体电极2或其阵列被附连至第一基板或pcb3；这些个体工作电极2与中央控制单元7相连并且与其可操作地接触。控制单元7被设计成用于控制选择并且用于向限定个体电极的路径2’的数个所述个体电极2提供通过电浸润操控液体部分8-2或液滴8-1的电压。

图2示出了从图1的横截面图的现有技术中已知的双面设置。具有先前已经通过磁场被集簇在液滴8-1内的磁响应珠的液滴8-1通过pcb3的个体工作电极2的电浸润动作移离磁场。此种移离由中央控制单元7控制，但是通常对液滴8-1中的磁响应珠的再悬浮没有或有极小影响，无论磁铁10是否被激活。如可以看到的，一些磁响应珠1可由激活的磁铁10保留在小的液体部分8”中。

图3示出了位于数字微流体系统1的pcb3的测试盒容纳18点处的具有一次性测试盒17的横截面图中的发明性双面设置。根据本发明，两个(或至少一个)壁垒元件40位于毗邻单个工作电极2的两个个体工作电极2上。具有(例如，先前通过磁场集簇的)磁响应珠11的液滴8-1坐落于其至至少一个壁垒元件40的路径2’(参见图12-15)上的另一电极顶上。优选地，微流体系统1包括被配置成用于接受一次性测试盒17的测试盒容纳位18(参见例如us2013/0134040)。

将悬浮或再悬浮的磁响应珠保持在数字微流体中的液体部分或液滴中的优选和发明性方法利用该设置的优势并且包括以下步骤：

a)提供数字微流体系统1，其包括：

.附连至第一基板或pcb3的数个个体电极2或个体电极2的阵列，

.中央处理单元7，其与所述个体电极2处于操作性接触用于控制选择并且用于向限定个体电极的路径2’的数个所述个体电极2提供通过电浸润操控液体部分8-2或液滴8-1的电压；以及

.测试盒容纳位18，其被配置成用于接受一次性测试盒17，该一次性测试盒17包括属于柔性工作膜19的第一疏水表面5、属于一次性测试盒17的盖板20的第二疏水表面6、以及位于两个疏水表面5、6之间的工作间隙4；

b)提供至少一个壁垒元件40并将所述壁垒元件40至少部分地定位在位于pcb3的测试盒容纳位18处的个体工作电极2上，壁垒元件40缩窄了位于所述测试盒容纳位18的表面上的一次性测试盒17的工作间隙4；

c)提供一次性测试盒17并将所述一次性测试盒17定位在所述数字微流体系统1的测试盒容纳位18处；所述柔性工作膜19包括背侧21，当一次性测试盒17被容纳在所述测试盒容纳位18上时，背侧21触摸数字微流体系统1的测试盒容纳位18和所述至少一个壁垒元件40的最高表面22；

d)在疏水表面5上以及在所选电极的路径2’上提供包含磁响应珠11的至少一个液体部分8-2或液滴8-1；以及

e)在所述至少一个壁垒元件40上和/或围绕所述至少一个壁垒元件40至少一次地在所选电极的所述路径2’上通过电浸润移动包含磁响应珠11的所述至少一个液体部分8-2或液滴8-1，并且由此将悬浮或再悬浮的磁响应珠11保持在所述液体部分8-2或液滴8-1中。

执行步骤b)产生关于普通间隙高度28减小的缩窄间隙高度46，该缩窄间隙高度46由优选地属于一次性测试盒17或属于微流体系统1的测试盒容纳位18的垫圈27来限定。

图4示出了图3的横截面图的发明性双面设置。示出了将悬浮或再悬浮磁响应珠保持在数字微流体中的液体部分或液滴中的以上优选方法的结果。液滴8-1已经在壁垒元件40中的至少一个壁垒元件上和/或围绕至少一个壁垒元件被移动至少一次(优选地重复地，参见双箭头)，并且现在，液滴8-1包括在悬浮的磁响应珠11。

当执行将悬浮或在悬浮磁响应珠保持在数字微流体的液体部分或液滴中的以上优选方法时，优选的是，在数字微流体1的测试盒容纳位18的最高表面22上以及在所述至少一个壁垒元件40上扩展一次性测试盒17的柔性工作膜19：

.使用数字微流体系统1的真空源23在测试盒容纳位18的最高表面22与一次性测试盒17的柔性工作膜19的背侧21之间建立负压；或者

.使用填充流体或其它流体在一次性测试盒17的工作间隙4内建立超压。

对于应用此类负压，优选地在微流体设备1中布置真空线23’，该真空线23’连接疏散空间与数字微流体系统1的真空源23。根据本发明，此种疏散空间24由测试盒17的柔性工作膜19、垫圈27和测试盒容纳位18的最高表面22来限定。数字微流体系统1的真空源23被配置成用于在测试盒容纳位18与容纳在测试盒容纳位18处的一次性测试盒17的工作膜19的背侧21之间的疏散空间24中建立负压(参见例如us2013/0134040a1)。

当与如所述的负压或超压一起工作时，一次性测试盒17的盖板20被配置为均匀地限定所述工作间隙4的顶部的刚性盖板是进一步优选的。为了在工作间隙4内施加此种负压，填充流体(例如，硅油)或优选地为不易与要在工作间隙4内操控的液滴或液体部分混合的另一流体被按压到工作间隙4中。

图5示出了位于数字微流体系统1的pcb3的测试盒容纳18点处的具有一次性测试盒17的横截面图中的替换双面设置。一个圆锥形或角锥形磁导管9”位于pcb或第一基板3中并且用激活的个体支持磁铁10来支持。优选地，此种支持磁铁是可移动永磁铁10’(参见图10)、可开关永磁铁10”(参见图7-9)、或电磁铁10”’(参见图5-6)。这里，磁导管9”位于两个经缩窄的工作电极2”之间的空间14下面的盲孔中。如所示，在微流体系统1的第一基板3中并且位于两个经缩窄的工作电极2”之间的空间14下面的盲孔中，存在被配置成由支持磁铁10支持的磁导管9”，所述至少一个磁导管9被定位成紧邻个体电极2”。

在第一疏水表面5上，液滴8-1中的磁响应珠11被由激活的电磁铁10”’产生并且直接被磁导管9”引导的磁场所吸引。

图6示出了将液滴8-1’移离磁导管9”的图5的横截面图的替换双面设置。由于由磁导管9”递送的磁场吸引大多数磁响应珠11，液滴8-1’包括显著减少量的液珠11，留下具有液珠11的小部分液体8”。

图7示出了位于数字微流体系统1的pcb3的测试盒容纳18点处的具有一次性测试盒17的横截面图中的发明性双面设置。pcb3装备有一个截顶圆锥磁导管9”，该磁导管9”用与两个壁垒元件40集合的激活的个体支持磁铁10”支持，这两个壁垒元件40至少部分地位于毗邻磁导管9”的两个个体工作电极2”上。磁导管9”位于两个经缩窄的工作电极2”之间的相邻沟槽12下面的盲孔中，并且具有顶上带集中磁响应珠11的液滴8-1。

在第一疏水表面5上，液滴8-1中的磁响应珠11被由可开关永磁铁10”产生并且直接被磁导管9”引导的磁场所吸引。因为pe磁铁的永磁铁的磁场不被pe磁铁的电磁铁补偿。此种pe磁铁32(例如，mred(interteccomponentsgmbh(英特泰克元件股份有限公司)，85356弗赖辛，德国)的its-pe1212－24vdc-tec)可具有12mm直径、12mm高度并以24v直流工作。使用此类pe磁铁32的最大优点在于以下事实：绝对没有移动部件涉及用于开启和关闭可开关永磁铁10”或对其是必需的。优选地，微流体系统1包括被配置成用于接受一次性测试盒17的测试盒容纳位18(参见例如us2013/0134040，以其整体纳入于此)。

从数字微流体中的液体部分或液滴中实质上移除磁响应珠的优选和发明性方法利用该设置的优势并且包括以下步骤：

a)提供数字微流体系统1，其包括：

.附连至第一基板或pcb3的数个个体电极2或个体电极2的阵列；

.中央处理单元7，其与所述个体电极2处于操作性接触用于控制选择并且用于向限定个体电极的路径2’的数个所述个体电极2提供通过电浸润操控液体部分8-2或液滴8-1的电压；

.测试盒容纳位18，其被配置成用于接受一次性测试盒17，该一次性测试盒17包括属于柔性工作膜19的第一疏水表面5、属于一次性测试盒17的盖板20的第二疏水表面6、以及位于两个疏水表面5、6之间的工作间隙4；以及

.位于微流体系统1的第一基板或pcb3中并且在所述个体电极2下面的至少一个磁导管9，所述至少一个磁导管9被具有磁场的支持磁铁10，其被配置成用于将所述磁场引导通过磁导管9至所述个体电极2上的第一疏水表面5，并且被定位成紧邻个体电极2；

b)提供至少一个壁垒元件40并将所述壁垒元件40至少部分地定位在位于pcb3的测试盒容纳位18处的个体工作电极2上，壁垒元件40缩窄了位于所述测试盒容纳位18的表面上的一次性测试盒17的工作间隙4；

c)提供一次性测试盒17并将所述一次性测试盒17定位在所述数字微流体系统1的测试盒容纳位18处；所述柔性工作膜19包括背侧21，当一次性测试盒17被容纳在所述测试盒容纳位18上时，背侧21触摸数字微流体系统1的测试盒容纳位18和所述至少一个壁垒元件40的最高表面22；

d)在疏水表面5上以及在所选电极的路径2’上提供包含磁响应珠11的至少一个液体部分8-2或液滴8-1；

e)在所选电极的所述路径2’上通过电浸润移动具有磁响应珠11的所述至少一个液体部分8-2或液滴8-1，直到抵达被支持磁铁10支持的至少一个磁导管9的所述磁场；以及

f)在所选电极的所述路径2’上以及在所述至少一个壁垒元件40上和/或围绕所述至少一个壁垒元件40通过电浸润移动具有磁响应珠11的所述至少一个液体部分8-2或液滴8-1之前或期间，激活所述支持磁铁10，由此从所述液体部分8-2或液滴8-1中吸引并实质上移除磁响应珠11。

图8示出了将液滴8-1’移离磁导管的图7的横截面图的发明性双面设置。示出了从数字微流体中的液体部分或液滴中实质上移除磁响应珠的以上优选方法的结果。液滴8-1’实质上不包括液珠11，留下具有实际上所有磁响应珠的小部分液体8”。

当执行上述方法时，一方面，优选的是，使用数字微流体系统1的真空源23来在数字微流体系统1的测试盒容纳位18的最高表面22上以及在所述至少一个壁垒元件40上扩展一次性测试盒17的柔性工作膜19，以供在测试盒容纳位18的最高表面22与一次性测试盒17的柔性工作膜19的背侧21之间的疏散空间24中建立负压。

当执行以上移除方法时，另一方面，优选的是，使用填充流体或其它流体在数字微流体系统1的测试盒容纳位18的最高表面上以及在所述至少一个壁垒元件40上扩展一次性测试盒17的柔性工作膜19，用于在一次性测试盒17的工作间隙4内建立超压。

优选地对于以一种方式或其它方式执行以上移除方法而言，一次性测试盒17的盖板20被配置为均匀地限定所述工作间隙4的顶部的刚性盖板。

优选的是，所述至少一个磁导管9包括单个固体铁磁元件、或多个随机取向的铁磁元件、或用铁磁材料填充的非结晶胶。进一步优选的是，所述至少一个磁导管9位于个体电极2以下并且被其覆盖，或者所述至少一个磁导管9位于至少一个个体电极2旁边并且不被其覆盖。

被用于可操作地支持至少一个磁导管9的支持磁铁10优选地被配置为可移动永磁铁10’(参见图10)，或可开关永磁铁10”(参见图7-9)、或电磁铁10”’(参见图5-6)。

因此，致动所述支持磁铁(10)是通过以下来实现的：

a)将永磁铁10’移动至至少一个磁导管9的背侧；或者

b)开启位于至少一个磁导管9的背侧处的可开关永磁铁10”；开启可开关永磁铁10”是通过关闭补偿pe磁铁的磁场的电磁铁来执行的；或者

c)对位于至少一个磁导管9的背侧处的电磁铁10”’供能。

优选地，所述至少一个磁导管9是圆柱形、立方形形、角锥体形、截顶圆锥形、半圆锥形，或者磁导管9’、9”位于数字微流体系统1的第一基板3中的盲孔15或通孔16中。

独立于工作方法，优选的是，数字微流体系统1的测试盒容纳位18或一次性测试盒17包括垫圈27，使用该垫圈27将所述疏散空间24(若有)密封封闭并且一次性测试盒17的所述疏水表面5、6之间的工作间隙4的高度28始终被限定。

当以间隙4中的超压工作时，优选的是，数字微流体系统1的测试盒容纳位18包括至少一个检查阀42，使用该检查阀42将所述工作间隙密封封闭并且允许由填充流体或所述工作间隙4中的其它流体产生的超压(参见图11)。

图9示出了液滴8-1移回至现在具有停用的支持磁铁10的磁导管9”的图7和8的横截面图的发明性双面设置。所有磁响应珠11再次存在并散布于液滴8-1中。此种再悬浮是通过至少一次地在所述至少一个壁垒元件40上和/或围绕所述至少一个壁垒元件40在所选电极的所述路径2’上通过电浸润移动包含磁响应珠11的所述液滴8-1，并且由此将磁响应珠11再悬浮在所述液滴8-1中来实现的。

图10示出了位于数字微流体系统1的pcb3的测试盒容纳18点处的具有一次性测试盒17的横截面图中的发明性双面设置。一个圆柱形磁导管9’位于电浸润电极2的中心下面，磁导管9’位于pcb3或第一基板3中并且用与位于与磁导管9”毗邻的个体工作电极2上的单个壁垒元件40集合的激活的个体支持磁铁10来支持。在这里并且与迄今为止示出的壁垒元件40相反，壁垒元件40示出了梯形横截面来取代正方形或长方形横截面。

当与范围在约2psi(等于875mbar)中的“低”负压一起工作时，使用具有长方形横截面的壁垒元件40是优选的。低负压不会吸引整个柔性工作膜19，该柔性工作膜19由此在普通间隙高度28与经缩窄的间隙高度46之间形成类斜坡转变。

当与范围在约6psi(等于600mbar)中的“高”负压一起工作时，使用具有梯形横截面的壁垒元件40是优选的。高负压不会吸引整个柔性工作膜19。普通间隙高度28与经缩窄的间隙高度46之间的优选类斜坡转变由壁垒元件40的梯形侧翼来限定。

当使用此种高负压时，已经观察到间隙4内的气泡避免。这种效果最有可能是由柔性工作膜19的半永久构造或性质支持或导致的。

液滴8-1’已经在壁垒元件40上移动和/或围绕其移动并且实际上不包括磁响应珠11。实质上具有所有液珠的小部分液体8”被留在磁导管9”的顶部。

要注意到，在这里，描绘了可移动的永磁铁10’。永磁铁10’由可移动支撑35来支撑。在这种情形中，支撑35围绕轴(参见虚线双箭头和点划线)是可调的。为了将永磁铁移离并再次移至磁导管9，其它种类的移动，诸如滑动或提升也是可能的。

图11示出了位于数字微流体系统1的pcb3的测试盒容纳18点处的具有一次性测试盒17的横截面图中的发明性双面设置。微流体系统1包括位于电浸润电极2之间的两个检查阀42。靠近一个电浸润电极2的一个检查阀的位置可能足以递送液体，诸如填充流体、样本部分、以及试剂。检查阀42各自位于pcb或第一基板3中并且在一次性测试盒17的移液指引41以下(或相对的)突出部中。

左边的检查阀42通过由阀弹簧44将阀球43推高来闭合。这种推高提升了柔性工作膜19并且将其相对于一次性测试盒17的移液指引41的开口按压，该移液指引41被插入到或附连至数字微流体系统1的pcb3的脊形容纳位18。因此，使得能够在工作间隙4内的填充流体中建立超压。

右边的检查阀42通过经由密封移液指引41将液体(这里是样本部分)按压到一次性测试盒17的工作间隙4中被打开。所使用的移液管尖端47(优选地，一次性聚丙烯移液管尖端)被推入到移液指引41中，从而其圆周相对于移液指引41被密封地按压。当这样做时，移液管尖端47相对于阀弹簧44的力将阀球43向下推约工作间隙高度28的一半。液体注入另外相对于阀弹簧44的力来移动阀球43，并且再次打开检查阀。液体部分的此种注入逐渐增强了工作间隙4的内的内部压力，由此一次性测试盒17的柔性工作膜19在数字微流体系统1的测试盒容纳位18的最高表面22上以及在所述至少一个壁垒元件40上均匀地扩展。

移液指引41可被密封并且通过恰适尺寸和形状的推入锥来阻挡。然而，这些锥48不应该到达工作间隙4的内部。替换地，移液指引41可用液体蜡倒入部分来密封，这些部分随后固化。为了移除并设置装备有移液指引41和工作间隙4内的超压的一次性测试盒17，所有移液指引41的此种阻挡出于安全性原因是建议的。当从数字微流体系统1的测试盒容纳位18中移除此种密封的一次性测试盒17时，通过工作膜19的柔性来平衡先前施加给工作间隙的超压是可行的。如果数个壁垒元件40已经被放置到测试盒容纳位18的最高表面22上，则更是如此。

可能需要从外部将超压添加到工作膜19。出于该目的，另外向数字微流体系统1装配真空源23是优选的，该真空源23通过真空线23’被链接至测试盒容纳位18的最高表面22。

图12示出了数字微流体系统1的pcb3上的工作电极2的线性阵列的平面图。单个磁导管9被设置在激活的支持磁铁10(未示出)上，该激活的支持磁铁10位于属于液滴8-1’的路径2'的电浸润电极2的中心中的中央空隙13下面。根据本发明的第一实施例的两个壁垒元件40至少部分地位于毗邻具有磁导管9的电极2的两个个体工作电极2上。液滴8-1已经在柔性工作膜19的第一疏水表面5上移离具有磁导管9的电极2并且在壁垒元件40上移动。由此，液滴8-1’实质上不包括磁响应珠11，在磁导管9的顶部留下具有实际上所有液珠11的小部分液体8”。在这种情形中，具有长方形横截面的两个长方形壁垒元件40已经被沉积到测试盒容纳位18的最高表面22。

图13示出了数字微流体系统1的pcb3上的工作电极2的线性阵列的平面图。单个磁导管9位于两个经缩窄的电浸润电极2”逐渐的相邻沟槽12中。电极2、2”限定为电浸润选择的电极的路径2’。磁导管9位于激活的支持磁铁10(未示出)上。根据第二实施例的两个壁垒元件40至少部分地位于毗邻磁导管9的两个个体工作电极2”上。液滴8-1'在柔性工作膜19的第一疏水表面5上移离磁导管9并且在壁垒元件40上移动。由此，液滴8-1’实质上不包括磁响应珠11，并且在磁导管9的顶部留下具有实际上所有液珠的小部分液体8”。在这种情形中，具有梯形横截面的两个长方形壁垒元件40已经被沉积到测试盒容纳位18的最高表面22。

图14示出了数字微流体系统1的pcb3上的工作电极2的线性阵列的平面图。单个磁导管9位于限定电浸润路径2'的电浸润电极2之一的一侧处的沟槽12中。磁导管9位于停用的支持磁铁10(未示出)上。根据第三和第四实施例的两个壁垒元件40至少部分地位于毗邻具有磁导管9的经缩窄的电极2”的两个个体工作电极2上，该磁导管上是包含所有分散的磁响应珠的液滴8-1。在一个或其它(或两个)壁垒元件40上和/或其周围的柔性工作膜19的第一疏水表面5上的来回移动，将磁响应珠11保持在悬浮液中。

在这种情形中，在左侧，有角度的壁垒元件40已经被沉积到测试盒容纳位18的最高表面22；较宽的有角度的中心部分具有长方形横截面而较小的有角度的延伸部分具有正方形横截面。

在这种情形中，在右侧，两个宽的有角度的壁垒元件40已经被沉积到测试盒容纳位18的最高表面22。两个宽的有角度的壁垒元件40具有长方形横截面并且不彼此接触；由此，在它们之间留下一个开放通道。

尽管在左边，可在壁垒元件40上移动液滴8-1，但液滴8-1也可在右边围绕(即，通过它们之间的开放通道)该壁垒元件40移动。

图15示出了数字微流体系统1的pcb3上的工作电极2的线性阵列的平面图。单个磁导管9位于限定电浸润路径2'的经缩窄的电浸润电极2”之一的一侧处的沟槽12中。磁导管9位于激活的支持磁铁10上。根据第五和第六实施例的两个壁垒元件至少部分地位于毗邻具有磁导管9的电极2”的两个个体工作电极2上。液滴8-1'在柔性工作膜19的第一疏水表面5上移离磁导管9并且在壁垒元件40上移动。因此，液滴8-1’实质上不包括液珠，并且在磁导管9的顶部留下具有实际上所有磁响应珠11的小部分液体8”。

在这种情形中，在左侧，宽的有角度的壁垒元件40已经被沉积到测试盒容纳位18的最高表面22；宽的有角度的壁垒元件40在其整个长度上具有梯形横截面。

在这种情形中，在右侧，有角度的壁垒元件40已经被沉积到测试盒容纳位18的最高表面22。壁垒元件40的两个宽的有角度的部分具有长方形横截面并通过具有正方形横截面的壁垒元件的小的直线部分彼此连接

尽管在左边，可在壁垒元件40上移动液滴8-1，但液滴8-1也可在右边部分地围绕并且部分地在该壁垒元件40上移动。

图16示出了数字微流体系统1的pcb3上的工作电极2的线性阵列的平面图。示出了两种类型的电极2，正方形和细长形电极。在两个细长形电极2之间，壁垒元件40被定位成达到约电极2的中部并且大液体部分8-2在柔性工作膜19的第一疏水表面5上被移回并通过以供磁液珠在其中的重新悬浮。液体部分8-2在通过壁垒元件40时变形(虚线示出了液体部分8-2的普通形状而实线示出了变形形状)。此种变形在液体部分8-2内引入了内部移动并且增加了悬浮液珠11的有效性。大的直线壁垒元件40优选地在其整个长度上具有梯形横截面。液体部分8-2部分地围绕壁垒元件40并且部分地在其上移动。

图17示出了数字微流体系统1的pcb3上的细长形工作电极2的线性阵列的平面图。在每种情形中，两个壁垒元件集40位于两个细长形电极之间。这两个壁垒元件集40被定位成使得当通过第一壁垒元件集40时，大的液体部分8-2在一侧上变形得比在另一侧上更多。当通过第二壁垒元件集40时，大的液体部分8-2在相对侧上变形得更多。将大的液体部分8-2移回并通过两个壁垒元件集40提供了磁珠11的加速再悬浮。大的直线壁垒元件40优选地在其整个长度上具有梯形横截面。液体部分8-2部分地围绕壁垒元件40并且部分地在其上移动。

优选地，被配置成从液体部分或液滴中或在其中实质上移除或悬浮磁响应珠的发明性的数字微流体系统1包括：

(a)附连至第一基板或pcb的数个个体电极2或个体电极2的阵列；

(b)中央处理单元7，其与所述个体电极2处于操作性接触用于控制选择并且用于向限定个体电极的路径2’的数个所述个体电极2提供通过电浸润操控液体部分8-2或液滴8-1的电压；以及

(c)测试盒容纳位18，其被配置成用于接受一次性测试盒17，该一次性测试盒17包括属于柔性工作膜19的第一疏水表面5、属于一次性测试盒17的盖板20的第二疏水表面6、以及位于两个疏水表面5、6之间的工作间隙4；所述柔性工作膜19包括背侧21，当所述一次性测试盒17被容纳到所述数字微流体系统1的测试盒容纳位18上时，所述背侧21触摸所述数字微流体系统1的所述测试盒容纳位18的最高表面22；

其中所述数字微流体系统1进一步包括至少一个壁垒元件40，其至少部分地定位在位于所述pcb3的所述测试盒容纳位18处的个体工作电极2上，所述壁垒元件40缩窄了位于所述测试盒容纳位18的表面上的一次性测试盒17的所述工作间隙4。

优选地，所述至少一个壁垒元件40包括一组材料的材料选择，所述组包括带、片、焊料掩模和丝网印刷以及纸带。

优选地，所述至少一个壁垒元件40具有0.02到0.25mm的厚度，0.4到1.0nm的宽度以及3到5mm的长度。

优选地，所述至少一个壁垒元件40具有梯形、长方形或正方形横截面。这些形状的组合也是可能的和优选的。

优选地，与电极路径2’的混合区域结合，提供了一个、两个或四个壁垒元件40。

优选地，在微流体系统1的第一基板或pcb3中且在所述个体电极2下面，存在由支持磁铁10支持的至少一个磁导管9，所述至少一个磁导管9被定位成紧邻个体电极2。

优选地，所述至少一个磁导管9位于个体电极2以下并且被其覆盖。

优选地，所述至少一个磁导管9位于至少一个个体电极2旁边并且不被其覆盖。

优选地，所述支持磁铁10被配置为移动永磁铁10’、可开关永磁铁10”或电磁铁10”'。

优选地，与磁导管9和支持磁铁10相结合，提供了一个或两个壁垒元件40。

优选地，数字微流体系统1包括真空源23，用于在测试盒容纳位18的最高表面22与一次性测试盒17的柔性工作膜19的背侧21之间的疏散空间24中建立负压。

优选地，数字微流体系统1的测试盒容纳位18包括被配置成密封地靠近工作间隙4并且允许所述工作间隙4内部的填充流体或其它流体中的超压。

优选地，数字微流体系统1的测试盒容纳位18包括压力传感器，用于测量测试盒容纳位18的最高表面22与一次性测试盒17的柔性工作膜19之间的实际负压。如果要建立负压，则-2psi到-6psi，即875到600mbar是优选的。

优选地，数字微流体系统1的测试盒容纳位18包括压力传感器，用于测量测试盒容纳位18的最高表面22与一次性测试盒17的柔性工作膜19之间的实际超压。

从本说明书中明显的是，在每种情形中，具有或没有磁响应珠11的液滴8-1、8-1’或液体部分8-2、8-2’也可从所示的电极路径2’的右边移动到左边。从本说明书中进一步明显的是，此类移动也可在电极阵列的任何其它方向上被引导。此外，揭示了对于从液滴8-1或液体部分8-2中移除磁响应珠11以及对于将磁响应珠11悬浮在液滴8-1'或液体部分8-2'内的逆移动和逆动作，并且这些逆移动和逆动作从本说明书和附图中是明显的。

一般来说，根据本发明的磁导管9、9’、9”优选地包含或包括具有高度磁化的电势的材料。材料类型可以是铁磁元件(铁、镍、钴)或合金(坡莫合金、柯伐合金、锰游合金、不锈钢410)。根据本发明的磁导管9可包括单个固体铁磁元件或多个随机取向的铁磁元件(例如，金属屑，优选地铁屑)或用铁磁材料填充的非结晶胶(例如，磁性树脂)。优选地，铁磁材料被保持在在磁导管9或pcb3的底部具有树脂或具有带的磁导管9内。

一般来说，根据本发明的磁导管9可位于通孔中或盲孔中。盲孔提供了比通孔更少的磁耦合。两者都允许在pcb3中使用垂直电通路。盲孔允许更好的电绝缘以及测试盒容纳位18或pcb3的最高表面22与pcb或第一基板3的底表面之间更好的压力差。典型地但非排他地，数字微流体系统1中的电压以脉冲被施加于一个或多个所选电极2’，该一个或多个所选电极2’限定针对一个或多个液体部分8-2或液滴8-1的一个或多个路径(参见例如us2013/0134040a1和us2013/0175169a1，这里通过援引整体纳入)。

优选地并且一般来说，支持磁铁10被配置为永磁铁10’、或可开关永磁铁10”或电磁铁10”'。最优选的是永磁铁10’或可开关永磁铁10”。此类支持磁铁10可通过选择以下替换方案来选择：

a)将永磁铁10’移动至至少一个特定磁导管9的背侧。此种移动永磁铁10’可例如通过提升或通过摇摆、或通过旋转永磁铁10’直到其磁场与至少一个特定磁导管9对准来执行。用于实现此种将永磁铁10’移动至至少一个特定磁导管9的背侧的装置可本领域技术人员所构想。此类装置优选地包括用于保持至少一个支持磁铁10的支撑35。

b)开启位于至少一个特定磁导管9的背侧处的可开关永磁铁10”。此种开启可开关永磁铁10”可例如通过将永磁铁变为磁性基座的“打开”位置或者通过关闭正补偿pe磁铁32的磁场的电磁铁33来执行。特别优选的pc磁铁是mred(interteccomponentsgmbh(英特泰克元件股份有限公司)，85356弗赖辛，德国)的its-pe1212－24vdc-tec。

c)对位于至少一个特定磁导管9的背侧处的电磁铁10”’供能。

明确注意到，在所示和所述实施例中对于本领域技术人员看起来合理的所有特征可与这些特征中的每个特征或每一特征结合。以下表1中揭示了尤其优选的材料和尺寸：cytop是具有高光学透明性的非晶态聚合物(agc化学欧洲)。和是美国威尔明顿市的杜邦的商标。

优选地，当磁力被启用时，磁导管9与支持磁铁10处于物理接触或紧邻支持磁铁10。范围从1μm到1mm的优选距离(如果有一些)优选地从1μm到100μm。

在一些实施例中，永磁铁高度是5mm-20mm，优选地为10mm-15mm，其直径优选地为3mm-7mm。如果使用单个大的永磁铁，则磁铁长度可以是30-100mm，优选地为50mm-70mm。在单个1μm直径的磁珠上生成的磁力是100fn-10pn，优选地为500fn-2pn。

即使在每种情形中并未特别描述，但参考标号指代数字微流体系统1并且特别是本发明的一次性测试盒17的类似元素。所有附图是示意性的并且是不按比例的。

表1

参考标号

1数字微流体系统

2个体(工作、电浸润)电极

2’所选(工作、电浸润)电极的路径，，液体路径、电极路径

2”经缩窄的个体(工作、电浸润)电极

3第一基板或pcb

4工作间隙

5第一疏水表面

6第二疏水表面

7中央控制单元

8-1具有磁珠的液滴

8-1’没有磁珠的液滴

8-2具有磁珠的液体部分

8-2’没有磁珠的液体部分

8”具有磁珠的小部分液体

9磁导管

9’立方形、圆柱形磁导管

9”角锥体、截顶圆锥磁导管

10支持磁铁；磁铁

10’可移动永磁铁

10”可开关永磁铁

10”’电磁铁

11磁响应珠

12相邻沟槽、沟槽

13中央空隙

14空间

17一次性测试盒

18测试盒容纳位

19柔性工作膜

19’工作膜

20盖板

2119、19’的背侧

2218的最高表面

23真空源

23’真空线

24疏散空间

25协作磁导管

26协作磁铁

27垫圈

284的高度

35针对10的支撑

40壁垒(障碍)元件

41密封移液指引

42检查阀

43阀球

44阀弹簧

46经缩窄的间隙高度

47移液管尖端

48圆锥