L形盒的制作方法

本发明涉及一种微流体的盒，其具有l形的基面。此外，本发明涉及用于这样的盒的一种制造方法和一种处理方法。

背景技术：

1、微流体分析系统(所谓的片上实验室，lab-on-chips，缩写为locs)能够实现自动化地、可靠地、快速地、紧凑地、且成本低廉地处理患者试样，以用于医疗诊断。通过组合用于受控制地操纵流体的各种操作，能够在片上实验室盒上执行复杂的分子诊断的测试流程，其中，通常通过处理单元来运行无源的盒。例如文献de 10 2016 222 075 a1和de 102016 222 072 a1分别描述了一种微流体系统，其具有用于接纳生物试样的盒以及用于处理盒中的试样的处理单元，例如以便检验试样中的病原体。

2、在此，能够在使用批量生产工艺、如例如注射成型、冲压或激光透射焊接的情况下成本低廉地由聚合物来制造片上实验室盒。

3、依赖于所选择的使用方案，分子诊断的测试流程的复杂度会发生变化。与此对应地，根据使用情况，对片上实验室盒的要求也有区别。除了提供特别普遍适用的实现了特别大的使用范围的盒之外，尤其提出了提供特别成本低廉的盒，该盒具有经适配的、优化要求的使用范围。在此的问题是这类盒的特别有利的设计方案。

技术实现思路

1、本发明的优点。

2、在此背景下，本发明涉及一种盒，其中，盒的基面具有l形状。

3、该盒能够尤其是微流体的盒，尤其根据类型和使用目的例如基于de 10 2016 222075a1中或de 10 2016 222 072a1中所描述的、并且在欧盟共同外观设计第3459379号中所示出的盒，其中，按照本发明的盒不同于矩形的基面而具有l形的基面。特别地，按照本发明的盒也能够构造为微流体系统的一部分，该微流体系统用于(半)自动化地执行微流体工艺，以用于复制和/或分析生物实体，尤其用于复制和检验核酸(的部分)，例如用于检验病原体。

4、该基面能够尤其——然而并不强制性地是盒的表面——尤其是下侧，例如在盒的板状或层状的结构的情况下是底板。特别地，基面能够是盒在平面中的、尤其在由盒所遮盖的面积或者长度最大时所在的平面中的最大延伸部。替代地，基面也能够是盒的横截面、尤其是在下述平面中的横截面，在该平面中盒如上面描述的那样具有最大面积和/或最大长度。

5、“l形状”尤其能够理解为，基面的形状基于粗体的大写字母l的形状。在此，基面优选能够类似于粗体的l，其中，l的水平线条比l的竖直线条更粗地实施，优选要粗1.1至2.5倍、完全优选要粗1.5至2.1倍、例如要粗1.9倍，从而基面类似于具有缩短的竖直线条的粗的l。两个线条在下文中也能够被称为字母l的臂部或者说基面的臂部。优选盒的基面因此近似具有字母l的形状，其中，基面的与l的竖直线条对应的部分的宽度能够明显大于基面的与l的水平线条对应的部分的宽度。“字母l”尤其也能够理解为竖直地镜像的字母l，从而该字母的水平线条从竖直线条出发不是向右、而是向左延伸。

6、“l形状”优选也能够理解为，盒具有基于矩形结构的基面，其中，缺少矩形结构的角部区域，从而盒能够相对于具有相同的基面的第二盒如此布置，使得一个盒的基面的突起分别插入到另一个盒的缺少的角部区域的基面中。在此，基面的一个或多个角部能够被倒圆，从而基面对应地基于具有缺少的角部区域和经倒圆的角部的矩形结构。缺少的角部区域优选能够基于正方形结构、矩形结构或梯形结构的形状，或者对应于这类形状。在梯形结构的情况下，优选梯形结构的与基面的外边缘的部分对应的腰分别与梯形结构的底边成直角，从而梯形结构仅具有一个与邻近的另外的侧部不成直角的侧部。由于这种缺少的角部区域和由此产生的突起，盒的基面因此优选(近似)具有字母l的形状。换句话说，基面优选基于矩形结构，其中，缺少矩形结构的角部区域，从而由于缺少的角部区域而保留的区域(即上面所提及的突起)能够插入到具有相同的基面的第二盒的缺少的角部区域中。因此，突起和缺少的角部区域优选也能够具有相同或至少类似的尺寸或形状，突起的面和缺少的角部区域的面尤其能够具有相同或类似的尺寸或形状。按照一种有利的设计方案，“类似的尺寸”能够理解为，突起的面和缺少的角部区域的面在几何形状的意义上是类似的，即能够通过相似性映射来转化成彼此。此外，“类似的尺寸”优选能够理解为，突起的面如此小于缺少的角部区域的面地构造，使得在相反设置地布置具有相同的突起的两个盒的情况下，其中，突起分别插入到另外的盒的缺少的角部区域中，并且其中，盒的外边缘沿着共同的对齐线布置，在突起之间保留有间隙。在此，突起的面例如能够比缺少的角部区域的面要小1％至10％、或1％至5％。

7、通过本发明以有利的方式提供一种盒，该盒一方面能够以资源节约的方式并且以明显缩短的时间进行制造并且能够以紧凑的方式存放和运输，并且另一方面能够实现根据基于重力的工艺来对微流体设备内的试样液体进行有利的微流体处理。

8、通过基面的按照本发明的设计方案，能够实现特别有利的2合1加工。特别地，刚好两个盒能够相对于彼此相反设置地且彼此交错地定向，并且于是在特别小的面上以并行化的方法和方式制成。因此能够实现特别成本低廉且高效地加工l形盒。

9、特别地，能够在工件载体的下述面上处理两个相对于彼此相反设置地定向的盒又或者用于制造所述盒的半成品，该面对应于尤其矩形地成形的第二盒或者说用于制造第二盒的半成品的面。以这种方式，能够以有利的方式将已经现有的生产线在不需要较大的调整的情况下可变地使用用于生产至少两个不同的盒类型。

10、此外，通过盒的按照本发明的设计方案，在相对于彼此相反设置地定向地分别布置具有按照本发明的基面的一对盒或一对用于制造所述盒的半成品的情况下，此外能够实现特别节省空间且紧凑地存放以及运送大件数的盒或者说用于制造所述盒的半成品。此外，能够明显降低对盒或半成品进行高压灭菌(autoklavieren)所需的空间需求。

11、此外，特别有利的是，尽管存在紧凑的且相对于已知的盒的经减小的尺寸，按照本发明的盒以及尤其盒的基面仍具有大的纵横比。通过保持盒的相对而言大的长度，在对应的盒在引力场中倾斜的情况下能够充分利用地球的引力以用于沿着整个长度输送流体。换句话说，有利地，能够以特别有利的方式充分利用基于重力的功能，如例如基于重力地收集液体试剂-预存腔室的下方端部处的液体，或者通过对气泡起作用的升力来引走微流体腔室中的该气泡。

12、特别地，相对于例如在面积方面更大的、矩形地成形的、具有类似的竖直的空间扩展的盒，因此在基于重力的微流体处理时不存在明显的技术缺点。由于降低的材料需求，按照本发明的盒反之特别资源节约且耐久，因为相对于完全矩形地成形的盒降低了在清理时的废料量。

13、此外，所保留的长度以及基面的与之相关的突起支持了按照本发明的盒在处理仪器中的向后兼容，该处理仪器设计用于处理具有相同或类似的长度的盒。

14、此外，本发明提供了盒的一种特别有利的形状，以用于将微流体网络实现到盒中，其中，微流体网络例如包括流体的和气动的微型通道以及有源的微流体元件、如阀和泵送腔室，它们能够通过气动的微型通道来致动，并且尤其包括用于操控有源的微流体元件的气动接口，该气动接口位于盒的沿着水平的方向特别宽地扩展的部分中。

15、盒的l形状并且尤其与之相关的突起还具有的优点是，用户具有以不同的方式抓住并且抓握盒的多种可能性。依赖于实际的尺寸比例，用户能够在相对而言大的设计方案的情况下将盒在较窄的突起处稳健地放到手中，并且在小的设计方案的情况下在较宽的端部处稳健地放到手中。以这种方式，例如在将试样输入到盒中时或者在将盒输入到处理单元中时，盒的l形状能够实现通过用户特别简单、可靠且舒适地操作。

16、按照本发明的一种特别优选的改进方案，突起至少部分区段地具有逐渐变窄的宽度。这样的逐渐变窄的宽度尤其能够通过所述突起的两个纵向侧部来实现，其中，第一纵向侧部和第二纵向侧部沿着突起朝彼此延伸。这样的渐缩部对于用户而言能够进一步便于操作盒，因为因此针对不同大小的手提供了不同的宽度。此外，具有相同的基面的两个盒如上面描述的那样能够更为容易地相对于彼此相反设置地彼此交错地相对于彼此紧凑地布置。换句话说，盒的两个臂部中的一个臂部以预先给定的角度如此逐渐变化，使得其横截面面积从第二臂部的起点出发朝盒的臂部的端部边缘减小。

17、基面的纵向侧部(边缘)和横向侧部(边缘)优选能够以大于90度的角度、即以钝角朝向彼此。由此，如上面描述的那样，突起能够具有至少部分区段地逐渐变窄的宽度。

18、在本发明的一种特别有利的改进方案中，突起具有第二突起。优选第二突起小于第一突起，并且优选第二突起布置在第一突起的前侧处，从而第二突起延长了盒的长度。这样的第二突起具有的优点是，当盒接纳到处理单元中时，第二突起能够用于激活与处理单元的相互作用。第二突起例如能够触发处理单元中的机械致动。作为替代方案或附加方案，第二突起能够有利地用于正确地接纳在处理单元中，例如以作为盒的锚固结构或止动结构的一部分，其方式例如为：第二突起(优选形状锁合地)插入到处理单元中的凹缺或凹槽中。作为替代方案或附加方案，能够以有利的方式通过在光学方面或在触觉方面检测第二突起来确定盒在处理单元中的正确的安放。

19、按照一种有利的设计方案，盒的第一尺寸的长度和盒的第二尺寸的长度的比例处在1.4与2.0之间、优选处在1.5与1.7之间、完全优选处在1.58与1.65之间、例如比例为(近似)1.618的黄金分割。第一尺寸和第二尺寸尤其能够是盒的平行的尺寸，尤其是第一臂部的长度(即粗的字母l的竖直线条的长度)或者说第二臂部的宽度(即粗的字母l的水平线条的宽度)。

20、如上面已经提到的那样，在本发明的优选的设计方案中能够对盒的一个或多个角部、尤其基面的一个或多个角部进行倒圆。这具有的优点是，降低在使用盒时由于锐利的边缘而导致的受伤危险。此外，经倒圆的角部能够便于将盒导入到处理单元中。此外，经倒圆的角部给用户提供了在操作盒时更舒适的感觉。此外，能够更好地在盒内消散例如在盒的角部碰撞到另一物体上时可能出现的机械力，并且能够降低裂纹形成的风险。

21、在另一种特别有利的实施方式中，盒具有用于在处理单元中进行处理的接口，其中，处理单元也能够实施为分析仪器。在此，接口能够布置在与例如矩形地成形的第二盒的情况下相同的位置处，该第二盒能够在相同的处理单元中进行处理。以这种方式，两个盒类型能够以特别有利的方式在相同的处理单元或相同的分析仪器中进行处理。

22、本发明的主题也是一种设备，其包括第一按照本发明的盒以及具有相同的基面的第二盒，其中，两个盒如此与彼此连接，使得一个盒的基面的突起分别插入到另一个盒的基面的缺少的角部区域中。特别地，第二盒同样能够是按照本发明的盒。两个盒优选能够通过连接件来连接，其中，连接件优选分别与盒的突起连接。这种设备具有的优点是，两个盒能够分别以紧凑的方式利用、尤其以简单的方式运输和存放、并且能够在符合规定的使用之前不久才与彼此分开。

23、本发明的主题也是一种用于制造按照本发明的盒的方法。在第一步骤中，将两个半成品布置在工件载体上，其中，半成品具有l形的基面。半成品能够尤其是盒的由塑料构成的l形的底板。优选两个半成品如此相对于彼此布置，使得其如上面描述的那样相反设置地定向地插入彼此中。在此，两个半成品也能够与彼此物理地连接，例如以作为注射成型工艺的结果。在第二步骤中并行地处理两个半成品，其中，该处理包括为半成品装配另外的部件。“并行地处理”尤其能够理解为，两个半成品在相同步骤中、优选同时地经历另外的制造步骤。按照所述方法的第三步骤，将两个半成品与分别另外的半成品接合(verfügen)，之后在第四步骤中将两个半成品分开成具有l形的基本形状的两个盒。对半成品的接合例如能够以批量生产技术、如激光透射焊接来实现。在此，“分开”一般地能够理解为在空间上分离两个盒，但是也能够理解为物理地分离两个盒的通过共同的材料与彼此连接的、例如作为注射成型工艺的结果的部件。由于基面的l形状，因此能够以紧凑且节省时间的方式并行地制造两个按照本发明的盒。

24、本发明的主题此外是一种用于例如以处理单元来处理按照本发明的盒的方法，该处理单元基于如例如在de 10 2016 222 075 a1和de 102016 222 072a1所公开的、用于倾斜地处理盒的处理单元。“倾斜地处理”尤其理解为，在通过处理单元来符合规定地处理时，平行于或倾斜于重力方向来定向所述盒。为此，处理单元优选能够具有关于地球的引力场对盒的接纳部以及竖直或者说倾斜的固定部，如在de 102016 222 075a1和de 10 2016222 072 a1中所描述的那样。在此，基于盒的l形状能够如上面实施的那样将引力场的沿着盒未消失的分量特别有利地用于输送盒中的流体并且/或者用于对元件、如例如阀或泵进行致动或支持。

25、对于按照本发明的方法的优点也参阅按照本发明的盒的上面所列出的相应的优点。