专利名称：用于处理液体的微结构平台和方法
技术领域：
本发明涉及一种在物理的、物理化学的、化学的、生物化学的或生物的检验中用于处理液体的微结构平台和方法。
所述微结构平台包括按照位置、形状和大小确定的微米外周尺寸的微结构元件，它们按计划加到平台里面，并且它们突显出平台材料表面的粗糙度。
可以例如通过一个显微镜检验液体的光学特性和其在红外光谱、可见光谱或紫外光谱外周中的变化。在化学检验中液体可以与其它物质反应，由此可以识别地改变液体特性。在这种反应中例如可以改变液体的荧光。一个发荧光的液体可以部分地或全部地失去其荧光。一个不发荧光的液体可以变得发荧光。由这种变化或其它的变化可以推断出检验液体的特性。此外可以从含有颗粒的液体中分离出这些颗粒，或者分离出一部分液体。
本发明的目的是，易于或能够实现液体的处理，特别是当只存在一个非常微少的微升外周的液体量时并由此能够进行定性、半定量或定量的大范围检验。
在许多化学和生物化学的液体检验中要求，对呈送的液体在给定的可重复的条件下进行处理。按照时间上或动力学的观点例如样品的计量和检验过程的控制属于此类。也可以要求将一部分液体从呈送的样品中分离出来，然后继续处理这一部分或另一部分液体。此外可以使一个确定量的样品在一个给定的时间间隔与一个试剂接触。
在常见的方法中对于计量和控制过程使用阀门，它们例如通过一个计算机程序进行控制。为此需要明显的设备费用。常见的装置只能在一个有限的程度上小型化。通过常见的装置难以进行大范围的只能提供微量的液体的液体检验。
对于化学的和生物化学的检验有价值的是，使用适用于只以微量存在的液体样品的装置。如果对于大量样品按照一个给定的方法进行某种例行检验，并且如果每个装置由于卫生的原因只允许使用一次，则需要特别大量的这种装置。此外值得期望的是，可以使装置的结构适配于不同检验过程，并且它们能够以高精度、大批量和可接受的成本制造。
在DE-198 10 499中给出一个微滴定板，它用于液体的微生物检验。这个微滴定板是目前使用平台的一个改进方案。样品室的分布适配于灌注和分析仪器。该微滴定平台在两侧面上封闭。样品室群通过输送通道和连接通道与灌注位置连接。在样品室上具有排气区，它们成组地连接到排气通道上并与一个排气孔连接。在每个样品室中自动调节液体充满量，由此易于使样品室以不同的液体充满。该微滴定板适用于不同的光学检验方法。
在WO-99/46045中给出一个按照DE-198 10 499的微滴定板的改进方案的样品支架。该样品支架包括至少一个用于被检验液体的充入室、至少一个具有输入通道的反应室以及至少一个垂直通道，它使一个充入室与多个输入通道连接。每个反应室配有一个排气孔。输入通道和分配器通道由毛细管构成，在毛细管中通过毛细力输送液体。在通向一个反应室的每个通道的入口上存在一个非常小的圆半径部位，在其中毛细力大于输入通道中的毛细力。这种部位能够使液体从输入通道流进反应室。每个反应室配有一个排气孔，在排气孔上连接一个毛细尺寸的连接通道。多个连接通道通向一个排气汇集通道，它具有一个排气孔。优选在连接通道通向排气汇集通道的每个连接通道的端部上使连接通道的横截面可以跳越式地加大，由此防止来自反应室的液体通过这个位置流出。
所述样品支架可以包括阀门和阀门功能区，通过它们可以从外面控制样品液体到反应室的流动。一个阀门可以由一个破裂膜制成。一个具有阀门功能的部位可以是一个毛细尺寸通道的突然扩展部和一个具有疏水壁的通道段。一个阀门或阀门功能区可以通过施加一个过压或负压从截止状态转换到通过状态。此外一个毛细尺寸的通道可以通到每个通道扩展部部位，通过毛细通道可以使通道扩展部以一个控制液体充满，由此搭接阀门功能区。
为了通过一个压差越过阀门功能区需要在微结构区外部进行操作。
由EP-1 013 341已知一个用于从毛细管排出液体的装置。为了从液体中分离液体组分使用分离装置，如过滤器或膜，在其中毛细力起作用，它使要被分离的液体组分保留在分离装置里面。如果只有少量液体，则难以将要被分离的液体组分一个自由的和无变化的形式从分离装置中取出。
这个方法步骤通过在毛细管出口端上或在一个柱形体的一个楔形缺口上易于实现或能够实现，该柱形体接触毛细管的出口端。该楔形棱边的曲率半径小于毛细管的半径。在楔形缺口的底面上连接一个汇集室，在其中汇集分离的液体组分，并且在汇集室中的毛细力小于毛细管中的毛细力。
所述楔形缺口对在楔形缺口上出现的浸润液体施加一个抽吸作用。只要或这样长时间地在楔形缺口的起始处存在液体，就开始和持续抽吸作用，并且直到在楔形缺口周围的汇集室只在其底部被液体层覆盖。所述抽吸作用自动开始并且不能从外部施加影响。
这个装置能够以微升量实现液体组分的分离。它可以用于通过一个过滤膜从含有固体的介质中分离液体，用于通过分离膜从全血中分离血离子或者用于通过输入毛细管充满空腔。
在EP-1 201 304中给出一个用于液体检验的微结构平台(微芯片)。该微芯片包括一个充满区和一个检验区和必要时用于从检验区排出的液体的汇集区，以及一个毛细管形通道系统。此外该微芯片可以包括一个或多个流体结构，如一个蝶形结构、一个串联结构、一个叉形结构、一个用于超前边缘流的延迟结构、一个涉及毛细力的结构，通过它可以终止液体流。这些流体结构一方面能够实现液体流的均匀分布，该液体流从一个在垂直于通流方向的两个方向上的毛细尺寸的(窄)毛细管(毛细通道)越过一个只在垂直于通流方向的一个方向上的毛细尺寸的(宽)毛细管(毛细缝隙)。由此使液体在过渡到一个宽的毛细管时获得一个在特殊检验中所要求的均质流动截面。另一方面这些结构能够实现一个相同形状汇流的液体流，它从宽的毛细管越过一个窄的毛细管。
这种微芯片适用于含有生物分子、如核酸和肽的液体的检验。
在WO-02/097398中描述了一种用于生物分子化验的封闭的平台。该平台包括流体的微结构如蝶形结构、叉形结构和延迟结构。这种平台可以用于目前在一个显微镜的物镜支架上进行的检验。这种平台构成在这种检验中目前使用的用于操作和分析的仪器。它例如用于多肽和核酸的共价惰化。
在湿法化学的、生物化学的和诊断的分析中将一个液体的计量分量与一个较大的液体量分离。为此将液体量充满一定容积的空腔。为了从较大的液体量中分离计量的液体量使用机械的分离元件。在其它方法中将通过一定的空腔容积的液体量吸出，由此获得计量的液体量。此外可以将超过计量的液体量的液体量通过一个压力冲击“吹出”。也可以通过吸入或吹入计量液体量。对于这种计量和分离方法需要产生压力的机构。
在一个用于处理液体的平台中可能需要将微升外周的有限液体量放置到一个固定物体的光滑表面的一个给定位置上并汇聚在该给定位置上。应该遏制液体的扩散流动。如果物体表面在给定位置上的浸润性大于在这个位置中位于相同高度的周围区域的浸润性，则可以满足这种要求。或者提高给定位置的浸润性，或者降低给定位置周围的浸润性。为此物体表面按照已知的方法例如局部地覆层，或者可以对表面局部地配有不同的粗糙度。在两种方法中在加工平台时需要附加的工艺步骤。此外还可以期望，使汇聚在一个位置上的液量大于汇聚在一个相对于周围亲水的表面上的液量。
由此提出任务，进一步改进已知的微结构平台并提供一种用于处理浸润液体的平台和方法，该液体可能只以微升外周的量存在。所述微结构的壁体至少在与液体接触的液体区是可浸润的。在处理期间可以只需要微少的设备费用。应该能够方便、可靠和可重复地处理液体。所述平台能够适用于不同的检验，也适用于多级检验，它们包括多个顺序的方法步骤。多个方法步骤能够先后地进行并且这个方法步骤的多个环节能够在一个平台上以多个途径并行地且接近同时地进行，而且在两种情况下尽可能没有外部干预。此外能够使方法步骤的不同构造的环节在一个平台上并行地且接近同时地进行。所述平台能够适用于一次性使用并可以大批量地经济地加工。
按照本发明这个任务通过一种用于处理浸润液体的微结构平台得以实现，该平台在一个微结构支架上-包括空腔和一个输送液体的通道系统，该系统配有至少一个入口和至少一个出口，并且通道的横截面分段地在大小和形状上是不同的，并且
-所述通道是毛细管，它们在至少一个垂直于液体输送方向的方向上至少分段地具有毫米外周及以下的尺寸，优选5毫米至0.5微米，并且-所述微结构的壁体至少分段地可浸润，其中所述平台·包括至少一个另外的微结构元件，它设置在液体输送路径里面，在微结构元件组中包括·具有一个毛细塞的流体开关，用于滞留和起动一个在一个较窄毛细管到一个较宽毛细管的过渡部位上的毛细管中的液体流，并具有一个控制毛细管，它连接在毛细塞上，·用于待处理液体的计量装置，具有一个毛细塞并具有一个基本上T形的分支，在其上液体输入中断，以及具有一个容纳已计量的液体量的空间，并且该空间设置在毛细塞与分支之间，·分离装置，用于根据扩散作用使液体分流，它具有一个毛细缝隙，它侧向连接在一个通道上，扩散流过该通道，·用于聚积有限液量的部位，它包括基本垂直于该部位底部竖立的微结构，并且中间空腔位于其间，中间空腔的尺寸位于平行于该部位底部的微结构之间，它们位于微米外周。
按照本发明的用于处理液体的具有设置在液体输送路径中的微结构元件的平台，包括在一个固体中的由长空腔以及其它空腔构成的通道系统。
该通道的尺寸在至少一个垂直于液体输送方向的方向上位于毫米外周及以下。垂直于液体输送方向的“毛细尺寸”例如为10微米至1000微米，优选50微米至400微米。该通道的长度可以为几厘米，例如2毫米至50毫米，优选5毫米至10毫米。这些通道在下面称为毛细管。
其它空腔的容积例如为1微升至1000微升，优选2微升至200微升，并且对于微分析为2微升至50微升。
所述毛细管的尺寸在两个(相互处于垂直)垂直于液体输送路径的方向上的大小可以基本相同。这些毛细管是管形的。
在一个垂直于液体输送方向的方向上具有一个“毛细尺寸”的而在另一垂直于液体输送方向的方向上具有一个大于“毛细尺寸”的毛细管被称为毛细缝隙。
一个毛细管可以在纵向上是直线的或者尽可能任意弯曲的。所述毛细管可以几乎任意地长。所述毛细管的横截面可以是尽可能任意的形状。
一个管形毛细管可以具有一个圆形横截面或一个具有几乎任意其它形状的圆截面(如椭圆横截面)。此外横截面可以是一个任意地有规则的或无规则的多角形状。所述横截面可以是矩形或正方形的，在一个矩形横截面中矩形的侧边长度位于相同的数量级。也可以是一个等边三角形或一个任意三角形形状的三角横截面。此外一个毛细管的横截面边缘可以是局部直线的和局部弯曲的，其中弯曲可以是凹下或凸起的。
在非圆横截面中，毛细管中的棱边可以具有一个弯曲，该弯曲在其它部位可以变化或者可以选择。
按照本发明的平台可以是敞开的(不遮盖)，即，所有毛细管和空腔在其表面上是敞开的。在优选的实施例中所述平台至少局部地被遮盖。
在一个毛细管中的液体基本处于毛细力和表面张力作用下，它们取决于毛细管内部的液体特性。一个浸润的液体在毛细管内部通过毛细力输送。
一个毛细管可以包括一个毛细管跃变，毛细管的横截面在其整个外周和在其外周的绝大部分上跳跃地变化。在毛细管跃变的一侧上是(相对)较窄的毛细管而在另一侧上是(相对)较宽的毛细管。
如果较宽的毛细管位于顺着较窄的毛细管的下游并且较窄毛细管中的液体流到毛细管跃变，则较窄毛细管中的液体滞留在毛细管跃变上。在这个通流方向上毛细管跃变起到毛细塞的作用。
如果较窄的毛细管位于顺着较宽的毛细管的下游并且较宽毛细管中的液体流到毛细管跃变，则较宽毛细管中的液体不滞留在毛细管跃变上。在这个通流方向上所述毛细管跃变不起到毛细塞的作用。
最有利的是，在毛细管跃变上较窄的毛细管在其整个外周上过渡到较宽的毛细管。如果这个要求只能以较大的费用实现，则按照本发明，较窄的毛细管在其外周的绝大部分上过渡到较宽的毛细管是足够的。具有正方形横截面的毛细管例如可以在一个平台中作为沟存在。在毛细管跃变上较窄的毛细管过渡到较宽的毛细管，它深于且宽于较窄的毛细管。所述毛细管跃变在这种情况下在较窄的毛细管外周的四分之三上延伸。
按照本发明的平台，在其第一实施例中可以包括至少一个用于待处理液体的至少一个分量和用于从一个较大液体量中分离分量的计量装置以及至少一个流体开关。该平台还可以包括一个第一空腔作为待处理液体的入口和一个第二空腔作为出口。所述出口与入口通过一个第一毛细管连接。在第一毛细管出口上的毛细力可以相同或大于第一毛细管入口上的毛细力。从第一毛细管分支出至少一个第二毛细管，其在至少一个垂直于液体输送方向的方向上在第二毛细管中的尺寸至少在分支点上小于第一毛细管垂直于液体输送方向在第一毛细管中的最小尺寸。在分支点上，在从第一毛细管过渡到一个第二毛细管时几何特性跳跃地改变。在进入至少一个第二毛细管的入口上的毛细力大于在分支点处在第一毛细管中的毛细力。每个第二毛细管的给定容积对于所有第二毛细管可以是相同大小或不同大小。
来自第一毛细管的第二毛细管的分支位置基本上为T形。该第二毛细管从第一毛细管的一个基本直线的区段中接近垂直地分支出来。
所述第二毛细管包括一个毛细管跃变，在其上该毛细管在其整个外周或其外周的绝大部分上跃变地过渡到一个“较宽的毛细管”。第二毛细管逆着毛细管跃变称为“较窄毛细管”。这个毛细管跃变对于较窄毛细管中的液体起到几何毛细塞的作用。所述较宽毛细管的横截面面积比较窄毛细管的横截面面积大至少10％。对于具有相对较小表面张力的液体需要较大的毛细管跃变。
一个控制毛细管通向较宽的毛细管里面，通过该控制毛细管使一个控制液体引到毛细塞上。所述控制毛细管可以在其端部上在其外周的绝大部分上没有毛细管跃变地过渡到较宽毛细管。如果一个毛细管跃变位于控制毛细管端部上，在毛细管跃变的壁体中存在一个楔形缺口，它从控制毛细管的底部可以一直到达较宽毛细管的底部。在两个实施例中液体从控制毛细管没有延迟地流进较宽毛细管里面并充满毛细管跃变处的较宽毛细管。一旦来自控制毛细管的液体接触到滞留在第二(较窄)毛细管中的毛细塞上的液体，则使流体开关打开，并使第二(较窄)毛细管中的液体继续输送到较宽毛细管里面。
所述控制毛细管可以在一个适合的位置上从第二毛细管中分支出来。它还可以连接到平台上的一个充满液体的空腔上。在一个具有许多微结构的平台上所述控制毛细管可以连接到另一毛细管上或一个位置(空腔或毛细管)上。所述控制毛细管的起点可以越过多个结构元件远离其末端，在末端上该控制毛细管连接到一个属于流体开关的较宽毛细管上，该开关能够通过控制毛细管中的液体打开。
所述控制毛细管与几何毛细塞共同构成一个流体开关。
在控制毛细管起点上的毛细力大于分支处的第二毛细管中的毛细力。
所述控制毛细管可以是蜿蜒状的并且可以包括一个扩展部。所述液体在第二毛细管中的停留时间从液体在毛细塞上的滞留开始并且在进入较宽毛细管里面的控制液体接触到滞留在毛细塞上的液体的时刻结束。该停留时间基本是控制液体从进入控制毛细管流到较宽毛细管所需的时间。当一个控制毛细管连接到毛细塞前面的第二毛细管上时，所述停留时间基本取决于控制毛细管的长度。所述控制毛细管的长度例如在一个蜿蜒的控制毛细管中可以在一个大范围中选择。位于控制毛细管中的液体容积为流过由控制毛细管控制且打开的流体开关的液体容积的百分之几。
所述控制毛细管可以具有一个几乎任意形状的横截面。优选一个矩形或一个正方形横截面。正方形的边长为10微米至400微米，优选50微米至200微米。所述控制毛细管可以从5毫米至400毫米长。通过一个50微米边长的正方形横截面的控制毛细管能够使停留时间(以水作为控制液体)从0.5秒至20分钟。如果所述控制毛细管包括一个扩展部、即一个较大横截面和较大容积的区段，能够使停留时间长于通过没有扩展部的控制毛细管所能实现的停留时间。
所述控制毛细管可以连接到平台上的一个第三空腔上。第三空腔可以与待处理液体充满第一毛细管前面的入口无关地以控制液体充满。在待处理液体充满平台的第一毛细管前面的入口与控制液体充满平台的第三空腔之间的时间可以在一个大的外周中自由选择。
所述较宽的毛细管可以通向第四空腔，该第四空腔可以是反应室。该较宽的毛细管到第四空腔的过渡没有毛细塞。所述第四空腔一方面可以通过在其端部敞开的最后一个毛细管与外界连接。另一方面所述第四空腔可以通过一个第三空腔与一个用于分离的液体分量的收集室连接。所述第三毛细管到收集室的过渡没有毛细塞。
用于多级反应，可以先后地设置多个空腔，它们通过毛细管具有或没有流体开关地连接。在这种情况下最后一个空腔通过最后一个在其端部上敞开的毛细管与外界连接。
一旦待处理的液体在分支点上进入所属的第二毛细管，那个最后的毛细管用于排气。
已计量的液体分量通过第二毛细管在其与第一毛细管的分支点与毛细管跃变之间的容积确定。这个容积可以通过第二毛细管的长度和/或通过第二毛细管走向中的一个扩展部或一个空腔适配于所期望的分量容积。在第二毛细管走向中的扩展部和空腔可以是反应室。
较宽毛细管通向反应室，在反应室中含有一个优选干燥的试剂，它在已计量的液体分量中可以产生反应。第二毛细管走向中的扩展部和空腔同样可以含有一个优选干燥的试剂，它可以单独地或与试剂结合在连接到较宽毛细管的反应室中在液体中产生反应。
液体与试剂在第二毛细管的走向中的空腔中产生反应和/或液体与试剂在第二毛细管通入的反应室中产生反应可以引起在液体中的变化。这种变化可以在第二毛细管走向中的扩展部中和/或在反应室中优选光学地观察。在观察期间在第二毛细管中的扩展部和/或反应室可能还包含或不包含待处理的液体。这种变化或变化的消失可以验证在待处理的液体分量中一个组分的存在或不存在。
在平台的第一实施例中，元件的微结构环节包括一个具有或没有扩展部的第二毛细管以及一个流体开关和至少一个空腔。一个或多个空腔可以用于反应并可以含有试剂。在一个环节中的至少一个空腔作为分析室，可以定性或半定量地视觉识别或定量地光度检测确定在分析室中产生或形成的变化。元件的这个环节可以单独地或与其它元件一起多重地存在于平台里面。
在第一实施例的平台中，对液体进行下面的处理。在第一毛细管前面的入口中充入有限的待处理的液体量，从其中要取出至少一个已计量的分量。以第一毛细管在其入口与出口之间的容积为基准，有限的充满容积略大于平台的所有第二毛细管在其入口与所属的毛细塞之间的总容积。
已充入的液体通过毛细力进入第一毛细管并向第一毛细管出口方向流动。一旦液体从第二毛细管的分支点旁边流过，液体由于在第二毛细管入口上的相对较大的毛细力进入第二毛细管并充满第二毛细管直到相应的毛细塞，通过毛细塞液体首先被滞留。原先存在于所有毛细管中的气体、例如环境压力下的空气被进入的液体挤压并从第一毛细管的出口逸出并越过在每个第二毛细管中的毛细塞从相应于每个第二毛细管的出口逸出。所述毛细塞滞留流到的液体，但是不滞留气体。所有第二毛细管同样由来自第一毛细管的液体充满。
在第一毛细管的入口中所存在的液体至少这样长时间地流入，直到所有第二毛细管在各毛细塞前完全被液体充满。在最后的第二毛细管被液体充满后，在入口中加入的液体基本都位于第二毛细管里面。由于第一毛细管末端上的毛细力大于其起点上的毛细力使在入口存在的剩余液体流到出口。第一毛细管在其入口开始流空并以外界气体、例如空气充满。当第一毛细管中的液体末端通过一个第二毛细管的分支点时，包含在第二毛细管中的已计量分量与第一毛细管中的剩余液体分离。位于第二毛细管中的液体不回流到第一毛细管。只要第一毛细管在全部长度中没有液体，在所有第二毛细管中的分量就与剩余液体分开并相互分离。在第二毛细管中在其入口与相应的毛细塞之间的分量容积的大小可以不同。这可以通过在第二毛细管走向中的扩展部实现。
所述毛细塞在每个第二毛细管的末端上这样长时间地使液体滞留，直到控制液体已经充分充满毛细管跃变后面的较宽毛细管的起点并使控制液体接触位于毛细管跃变上的液体。由此使液体在第二毛细管中继续流动。包含在每个第二毛细管中待处理液体的已计量且已分离的分量容积越过毛细塞流动并通过毛细力继续输送到一个下游布置的空腔，在那里用于其它使用目的。停留时间对于所有第二毛细管可以是相同的，或者也可以是不同的。
一个流体开关的停留时间是控制液体进入控制毛细管与控制液体充满控制毛细管直到其在第二毛细管中的毛细管跃变处的端部之间的时间。该停留时间可以从0.1秒直到20分钟。它取决于在待处理液体的反应过程中给定的时间。
如果将控制毛细管连接到第二毛细管上，或者如果将控制毛细管连接到平台上的另一空腔上并且这个空腔由待处理液体的另一液量充满，则控制液体同时是待处理的液体。如果平台上的其它空腔由其它液体充满，则控制液体与待处理的液体不同。
按照本发明的平台除了上述元件还可以包括其它的流体开关和其它的空腔，它们可以设置在上述元件后面或与上述元件并联地设置。这些结构可以包括多个反应室并用于多级反应，对于多级反应可以给定多个不同长度的停留时间。
按照本发明的平台在其第一实施例中可以没有外部干预地用于下面的方法步骤-相互分开地取出待处理液体的给定分量并与待处理液体分离，-已计量的分量分别与给定的试剂量接触，其中所述试剂可以是惰化的或者可以被液体溶解或者再悬浮，并且对于每个已计量的分量可以选择另一种试剂，-从待处理液体中分离出来的已计量分量以给定的停留时间滞留，其中对于每个分量的停留时间可以在一个大范围中不同地选择，-已计量的分量在相应的停留时间过后通过打开流体开关继续输送，-已计量的分量与第二试剂并且在必要时与其它试剂接触，-在与至少一个试剂反应后优选通过光学途径相互独立地检验在每个已计量分量中的变化，例如颜色、消光、荧光、混浊、双折射或其它优选光学特征的变化，其中可以清楚地观察到特征的出现或消失。
由此例如可以在医学诊断中推断出一个在待处理液体中设想的物质的出现或消失。
所述方法步骤可以定性或半定量地进行。在平台内部可以通过同一种待处理液体使上述方法步骤的多个环节以相同或不同选择的参数并联运行。
由于平台的敷设，优选存在多个待处理液体的已计量分量，它们分别接受所使用试剂的给定量。在待处理液体的各分量中出现的变化以确定的和可重复的形式进行分析。
在第二实施例中，按照本发明的平台例如按照第一实施例还包括至少一个配有微结构的部位，它用于在微结构平台表面上的位置上汇聚有限的液体量，在该位置上涂覆有限的液体量。
用于汇聚有限液体量的微结构部位可以包括柱形或短臂形的结构部件，它们基本上垂直于微结构部位的底部竖立，并且其尺寸至少在平行于底部的方向上为0.1μm至500μm的微米外周。所述柱或短臂可以几毫米高。其横截面可以是任意形状的；可以是圆形、椭圆、三角形、矩形、规则的或不规则的四角形、不规则的凸起、不规则的凹下，或者所述柱或短臂可以包括楔形的刻槽，其中楔形棱边垂直或基本垂直于微结构部位的底部延伸。所述短臂可以在其平行于底部的方向上几乎任意地成形；可以是直线的、折弯的或弯曲的。在柱与短臂之间存在毛细空腔，其尺寸至少在平行于微结构部位底部的方向上为0.1μm至1000μm。所述毛细空腔优选构成一个相关的部位。
所述结构元件还可以是沟形，其尺寸至少在平行于其纵向的方向上为0.1μm至1000μm的微米外周。所述沟可以几毫米深。这些沟优选构成一个相关联的部位。这些沟在纵向上可以是任意形状的；它们可以是直线的、弯曲的、蜿蜒的、拐角的、螺旋形的。沟的横截面可以是任意形状的；可以是三角形、矩形、半圆形。
在这种微结构部位内部为了汇聚有限的液体量可以并排地存在多个给定的微结构元件。在平台内部可以有多个配有不同微结构元件的微结构部位用于汇聚有限的液体量。
配有用于汇聚液体量的柱和短臂的部位底部一方面可以与这个部位外部的底部位于同一水平上。另一方面配有柱和短臂的部位底部可以位于一个比这个部位外部的底部更深的水平上。这个更深的部位被壁体包围。只要平台接近水平，就可以在这些较深的部位里面充入有限的液体量，它们汇聚在这个部位内部，尽管这个较深的部位没有柱或短臂。如果这个平台相对于水平面倾斜或在头部上旋转，则可以使有限的液体离开较深的部位。如果较深的部位配有柱或短臂，则充入这个部位的有限液体通过柱与短臂之间的毛细力在平台倾斜时也汇聚并遏制在该部位。
有限的液体可以通过一个适当的仪器、例如吸球滴到或放到这种微结构的或未遮盖的部位上。如果微结构的部位被遮盖，则要被放到这个部位上的有限液体可以通过独立的充入孔和一个使独立的充入孔与微结构的部位连接的毛细管有适当地加到这个部位。
要汇聚到固体表面上一个给定位置上的有限液体可以是溶剂或一种物质的弥散剂，它应该在给定的位置并只能在那里。溶解的或弥散的物质可以是一种能够在待处理液体中引起变化的试剂。如果待处理液体在平台充入孔中的充入远迟于溶解的或弥散的物质被放到给定位置，则在给定位置的溶解的或弥散的物质开始时可以是干燥的。干燥的物质以后与通过输送路径流入的待处理液体接触。
借助于在一个平台上用于汇聚有限液体的多个给定的微结构部位可以使不同的物质保持在平台上，它们可以不起作用，只要它们在溶剂中或在弥散剂中或在干燥状态在平台上的相邻部位中保持分离。
放到这种微结构部位上的有限液体量通过微结构之间的毛细力汇聚，微结构部位中的毛细力大于其周围的毛细力。已放置的有限液体量与平台的空间位置无关地汇聚。该平台可以相对于水平位置倾斜，或者它可以通过头部旋转，或者它可以振动地移动。放到微结构部位上的有限液体量不仅自身汇聚而且作为整体固定在微结构部位并防止在平台上移动。配有微结构的部位可以汇聚有限的液体量，它明显大于可以汇聚在没有微结构化部位中(由于液体的表面张力)的液体量。
在按照本发明的平台的第二实施例中，待处理的液体与存在于用于汇聚有限液体部位中的液体接触。如果在平台上有多个用于汇聚有限液体的部位，则待处理的液体以规定的顺序与必要时不同大小的有限液体量接触。
如果在平台的至少一个给定位置上要汇聚从外部放置的有限液体量，则可以使用按照本发明的平台的第二实施例。所述液体量通常含有溶解的或再悬浮的试剂。有限的液体量可以保持液体状，或者有限液体量的挥发成份可以被蒸发或者可以挥发，其中试剂是干燥的。
通过这种按照本发明的平台可以在狭窄空间上将许多有限液体量从外部放到给定位置上。有限的液体量在平台的每个位置以及在平台振动地移动时汇聚在给定位置上并保持相互分开。待处理的液体与放到给定位置上的有限液体量以一个给定的顺序产生接触。接触时间可以通过相应的流体开关的停留时间进行调整。
按照本发明的平台的第三实施例，除了第一实施例的微结构元件外还具有一个用于液体的第二充入位置。该第二充入位置通过独立的毛细管与另一空腔连接；这另一空腔例如可以是反应室，或者可以是一个腔室，在其中观察待处理液体的光学变化。使第二充入位置与另一空腔连接的独立毛细管可以配有一个流体开关，它包括一个几何毛细塞和一个控制毛细管。
在第三实施例中，在待处理液体进入或加入空腔之前或之后，一个通过一个独立毛细管与第二充入位置连接的空腔可以充入具有或没有试剂的液体。在需要时待处理的液体可以从这个空腔中通过来自第二充入位置的液体挤出。
所述第二充入位置还可以在遮盖平台前以液体充满。在这种情况下第二充入位置作为第二液体的存储器。
按照本发明的平台的第三实施例可以例如用于使通过独立毛细管与第二充入位置连接的空腔以第二种液体充满。这个方法步骤可以称为“清洗步骤”。例如当要将在一个待处理液体中反应时多余的剩余试剂从一个反应室中去除时，如果剩余试剂使待处理液体中的变化难以观察或阻碍观察时，或者当下面的反应受到剩余试剂的干扰时，需要这个步骤。
在第四实施例中，按照本发明的平台可以包括至少一个毛细缝隙用于根据扩散作用分离液体。所述平台还可以包括一个第一空腔作为待处理液体的入口和一个第二空腔作为出口。所述出口与入口通过一个第一毛细管连接。在第一毛细管出口上的毛细力可以等于或大于第一毛细管入口上的毛细力。
从第一毛细管分支出至少一个毛细缝隙，其尺寸在垂直于液体在毛细缝隙中的输送方向的第一方向上至少在分支点上小于第一毛细管垂直于液体在第一毛细管中的输送方向上的最小尺寸。该毛细缝隙在垂直于液体在毛细缝隙中的输送方向的第二方向上的尺寸可以远大于毛细缝隙在第一方向上的尺寸。
所述平台还可以包括一个第三空腔，它通过一个第二毛细管与毛细缝隙连接，而且优选与位于毛细缝隙入口棱边对面的毛细缝隙棱边连接。在第三空腔上可以连接一个第三毛细管，其自由端向着周围敞开并由毛细塞构成。
不构成毛细塞的是·第一毛细管到出口空腔的过渡部位和·毛细缝隙到第二毛细管的过渡部位和·第三毛细管到第三空腔的过渡部位。
一旦待处理液体进入毛细缝隙，第三毛细管的敞开端部用于前置空腔和毛细管的排气。
对于多级反应第三空腔可以与一个或其它空腔通过其它毛细管连接。
所述毛细缝隙的高度可以为0.1μm以下，例如在由金属制成的平台中。在塑料平台中该毛细缝隙可以为1μm或更高。该高度可以取决于弥散在待处理液体中的最小颗粒的尺寸。该毛细缝隙的宽度是任意的。随着毛细缝隙宽度的增加通过毛细缝隙流动的液体流量增加。
所述毛细缝隙可以包括优选柱形的微结构，由此在毛细缝隙中产生多个通路。这些微结构优选与毛细缝隙一样高。所述微结构可以在毛细缝隙处的平台上支承盖板。
所述平台最好完全被遮盖，其中用于待处理液体的入口在充入待处理液体之前或之时配有一个例如通过针尖刺穿的开孔。该开孔用于充入液体和对入口空腔通气。在将待处理液体充入入口之前或之时所述出口配有一个排气孔。
作为用于待处理液体入口的第一空腔和/或第三空腔和/或一个或几个衔接在第三空腔上的其它空腔可以含有干燥的试剂。在覆有试剂的空腔中与待处理液体产生反应或者与通过毛细缝隙分离的液体产生反应。这些空腔中的至少一个空腔作为分析室，在其中优选可以光学地分析这些反应的结果。
按照本发明的平台在第四实施例中可以包含多个必要时具有不同尺寸的毛细缝隙，它们从第一毛细管中分支出来。
第三空腔还可以直接连接到毛细缝隙上。在这种情况下在毛细缝隙与空腔之间没有第二毛细管。所述毛细管例如可以逐渐地或台阶地过渡到空腔里面。在这种过渡部位上没有毛细塞。
一个毛细缝隙、一个或几个连接到毛细缝隙上的空腔以及位于其间的毛细管的总容积由平台的微结构给定。如果从一个第一毛细管分支出多个毛细缝隙，对于各分支的总容积的大小可以不同。待处理液体的可以半定量或定量地进行分析的计量分量位于这种总容积里面。
在第四实施例的平台中，对含有弥散颗粒的液体进行如下处理。待处理的液体以有限的量或作为连续流加入到第一毛细管前面的入口处。待处理液体通过毛细力流过第一毛细管到出口空腔，在那里可以使液体汇集。从第一毛细管中的液体流分支出一个分流到至少一个毛细缝隙，它甚至可能不再含有弥散的颗粒，或者只可能含有给定尺寸以下的颗粒。通过从所存在的待处理的液体中分离出来的可能没有弥散颗粒的分流可以进行检验。
在一个分流从待处理液体中分离期间所有或至少大部分含有弥散颗粒的液体在至少一个毛细缝隙旁边流过并使所有弥散的颗粒输送到出口。没有弥散的颗粒聚集在至少一个毛细缝隙的入口前面，它们可能堵塞毛细缝隙。聚集在出口的液体富含弥散的颗粒。
通过按照本发明的平台的第四实施例，在第三空腔中聚集通过毛细缝隙分离的液体分量，它不含有或几乎不含有颗粒。同时在第二空腔中聚集富含颗粒的待处理液体分量。
两个分量可以具有或没有中间连接的单级或多级反应地检验到表征性特征。通过毛细缝隙分离的液体分量可以检验到液体的特征。如果分离的液体分量富含颗粒，则在这个液体中可以检验到还存在颗粒的特征，它们在弥散颗粒以高浓度存在的待处理的液体中难以或者甚至不能接触到。尽管分离一个贫化颗粒或无颗粒的分流，弥散的颗粒仍然以不同的形式保留在环境中，该环境存在于待处理液体里面。只有当例如添加一个起到凝聚弥散颗粒作用的助剂时，弥散的颗粒才被凝聚或聚集。
在出口中的液体可以被分析出在其中富含的颗粒。当待处理液体在充入入口时计量，则可以对聚集在出口的液体进行半定量或定量地分析。
在第五实施例中，按照本发明的平台可以包括至少一个用于第一液体、例如用于样品液体的第一入口、一个用于第二液体、例如清洗液体的第二入口、一个用于液体的公共出口和三个流体开关。这些微结构元件通过多个毛细管连接。
用于第一液体的第一入口通过第一毛细管与第一空腔连接。第一空腔通过第二毛细管与第二空腔连接。第一流体开关位于第二毛细管里面。从第二毛细管中顺着第一空腔下游分支出第一控制毛细管并通向第一流体开关的毛细塞。
第二空腔通过第三毛细管与液体出口连接。第三毛细管包括一个第二流体开关。
从第三毛细管顺着第二空腔下游分支出一个第二控制毛细管，它通向第三流体开关的毛细塞。在第三流体开关的毛细塞上通过一个第四毛细管连接用于第二液体的第二入口。第三流体开关的较宽毛细管通过一个连接毛细管与第一流体开关与第二空腔之间的第二毛细管连接。第三流体开关的较宽毛细管在其进入到第二毛细管之前在一个毛细管跃变上过渡到一个较窄毛细管里面。
从第三流体开关的较宽毛细管分支出一个第三控制毛细管，它通向第二流体开关的毛细塞，它位于顺着第二空腔下游的第三毛细管里面。
如果平台被遮盖，则出口并由此使微结构作为整体通过一个最后的毛细管与周围连接并通过最后的毛细管排气。最后的毛细管在其自由端上可以具有一个毛细管跃变，它起到位于最后的毛细管中的液体的毛细塞的作用。
这个微结构作为整体可以多重地存在于按照本发明的平台上。每个这种微结构可以由一个单个的入口供给唯一的第一液体，或者由多个入口供给不同的第一液体。对于每个这种微结构可以使用相同的第二液体，或者可以使用不同的第二液体。
在第五实施例的平台中，可以对液体进行如下处理。在第一入口中加入第一液体的有限分量。待处理液体通过毛细力流过第一毛细管到第一空腔，充满这个空腔并流过第二毛细管直到第二毛细管中的第一流体开关。第一液体的流动在第一流体开关的毛细塞上停留由第一液体在第一空腔中的停留时间所确定的时间间隔。一旦第一液体通过第二毛细管中的第一控制毛细管的连接位置，第一液体进入第一控制毛细管。第一液体通流第一控制毛细管到第一流体开关的毛细塞所消耗的时间间隔与第一液体在第一空腔中应该停留的时间间隔协调一致。通过第一液体从控制毛细管进入第一流体开关的较宽毛细管使第一流体开关打开。
第一液体流过较宽的毛细管顺着第一流体开关下游到第二空腔，充满这个空腔并流过第三毛细管到第二流体开关的毛细塞，该流体开关顺着第二空腔下游位于第三毛细管里面。第一液体的流动在第二流体开关的毛细塞上停留由第一液体在第二空腔中的停留时间所确定的时间间隔。
一旦第一液体通过连接毛细管在第二毛细管上的连接位置，则第一液体进入连接毛细管并在这个连接毛细管中流到连接毛细管中的毛细塞，它位于第三流体开关的前面。在那里第一液体停留在连接毛细管。
流过第三毛细管的第一液体通过第二控制毛细管在第三毛细管上的连接位置并进入第二控制毛细管。在第二控制毛细管中的控制液体到达第三流体开关的毛细塞并打开这个开关。在第一液体在第二空腔中的停留时间过去之前，第三流体开关已经可以打开。因此第二液体从第二入口进入第三流体开关的较宽毛细管。第二液体可以首先不进入第三流体开关与第二毛细管之间的连接毛细管，因为一部分第一液体还位于这个连接毛细管里面。
在第三流体开关打开并且第二液体进入顺着第三流体开关下游的较宽毛细管之后，第二液体通过第三连接毛细管的连接位置，该控制毛细管连接到第三流体开关的较宽毛细管上。这个控制液体流过第三控制毛细管到第二流体开关的毛细塞，它设置在第二空腔与出口之间。一旦控制液体流过第三控制毛细管并且到达第二流体开关的毛细塞，则使第二流体开关打开。
直到第二流体开关被打开，第一入口都含有第一液体的剩余量。在打开第二流体开关后，第一液体从第一入口以及从第一和第二空腔再通过第一、第二和第三毛细管流到出口。所述出口含有例如能吸附的无纺布，它使液体从空腔和毛细管中吸出。第二液体基本上作为最后的液体从第二入口通过第二空腔和第三毛细管流到出口。至少第二和第三空腔实际上没有第一液体。第三空腔可以含有第二液体或者可以没有第二液体，只要吸附垫在出口完全吸出液体。
按照本发明的平台的第六实施例可以包括多个不同敷设的输送路径用于要被检验的液体。所述输送路径可以相互并联地延伸，或者它们可以是分支的。在一个平台上的每个输送路径中可以存在多个空腔，它们可以用于不同的目的。在这种平台上可以在没有化学反应或在化学反应后同时检验待处理液体的多个特征。分析室可以根据平台的形状、大小和位置适配于规定的分析判断。
按照本发明的平台的其它实施例可以在待处理液体的输送路径中包括在其它的组合中所给出的微结构元件。
所述微流元件在一个按照本发明的平台中为了处理液体可以分别单独地使用并显示其所给出的功能。如果多个微结构元件在一个平台中为了处理液体而组装在一起，则得到一个适配于不同方法的平台并且可以用于不同方法。通过这种平台实施的方法通过已知的机构只能在增加费用条件下实现。
对于多级方法可以先后设置多个微结构元件。这种微结构元件环节可以是无分支或分支的。一个按照本发明的平台可以包括多个微流元件环节，它们可以相同或不同。所有环节一般由一个入口供给待处理的液体。在这种平台上可以没有外部干预地在待处理液体中进行多个不同的反应或对于并联条件进行单一反应，它们在时间上可以相互并联地进行。
按照本发明的平台可以在一侧上是微结构的并且不被遮盖。也可以在微结构一侧配有盖板，它或者不含有微结构或者在其面对平台微结构的一侧上形成微结构。在一侧上形成微结构的平台可以包含通道，它们从平台的微结构一侧通到没有微结构化的一侧。通过这些通道可以使平台的微结构与盖板中的微结构连接，它们在盖板中位于其面对平台的一侧上。通过这个实施例例如能够实现毛细管或控制毛细管，它们由于其直线导向难以或者根本不能安置在平台的微结构化侧面上。
所述平台可以在至少两侧形成微结构。在这种情况下平台可以在至少一个微结构化侧面上配有盖板，它或者没有微结构化，或者在其面对平台微结构的一侧上形成微结构。
一个至少在两侧上形成微结构的平台可以包括通道，它们从平台一侧上的微结构通到平台至少一个另外的微结构化侧面上的微结构。
一个至少在两侧上形成微结构的平台可以在至少一个微结构化侧面上配有盖板，它或者没有微结构化，或者可以配有微结构。
按照本发明的平台包括一个微结构系统，它适用于生物、生物化学、化学和医学方面的许多检验。所有必需的元件组合在一个平台上。要被检验的液体通过毛细管在微结构元件内部和其间运动。液体在平台上的运动可以通过有选择地打开流体开关进行控制。对检验的液体可以优选从其光学特性变化推断出在液体本身或在其源泉处存在或展开的状态或过程。
所述微结构平台例如可以直接通过切削的精细机械加工和/或激光去除和/或腐蚀进行制造。
此外可以首先加工一个成形件，其微结构与所期望的平台微结构互补。该成形件可以通过上述方法、通过具有UV射线或伽马射线的平板印刷或深度平板印刷并接着电解变形(LIGA工艺)、或者通过一个其它方法进行加工。借助于优选由金属制成的成形件可以通过仿形、例如通过压铸或热压制造许多平台。
所述微结构平台可以由金属、如镍、镍-钴、硅或金制成。它还可以由一种最好透明的塑料制成，优选由有机玻璃、聚醚酮、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯酯、聚丁烯酯制成。
在一个遮盖的平台中所述盖板可以按照已知的方法与平台连接，例如通过粘接、接合、超声波焊接、激光焊接、层合、夹紧。
所述平台的尺寸位于0.5毫米至几厘米。该平台的外形可以是任意的。所述平台可以是一个圆片(例如150mm直径和2mm厚，或80mm直径和3mm厚)，它可以在处理液体期间步进地旋转。此外所述平台可以是一个矩形片(例如75mm×35mm×3mm，或65mm×25mm×2mm，或5mm×5mm×2.5mm)或六面体(例如100mm×100mm×50mm)。
一个完全遮盖的平台的盖板尺寸在遮盖面积中最好与平台的面积一致。在局部遮盖的平台中盖板的尺寸例如取决于所用的平台。
所述盖板是一个厚度为10μm至400μm的薄膜。这个薄膜也可以遮盖充入孔和必要时的排气孔。为了充入待处理液体并为了微结构排气所述薄膜可以通过一个充入针的细管或通过一个针刺穿。所述盖板还可以是一个厚度为0.4mm至5mm的平台，它在平台的充入孔和排气孔上配有相应的开孔。
按照本发明的平台和由此实施的方法具有下列优点·液体在平台中通过毛细力输送。无需重力和离心力的作用或者一个压差的作用。不可避免的重力作用相对于毛细力的作用可以忽略。
·所述平台可以适配于所期望的处理液体过程。
·所述平台可以用于多级反应敷设在待处理液体里面。在此可以实现不同长度的反应时间。
·例如用于在一个反应室中的反应或者用于在一个再悬浮室中的过程所需的时间可以通过敷设控制毛细管和其连接位置实现，即没有外部干预。在一个平台内部对于每个反应室可以个别地实现延长的反应时间。
·待处理液体的路径可以含有分支。
·在一个平台上可以同时和/或先后进行多个反应。
·分析可以重复地进行，它可以是定性的、半定量的或定量的。
·所述平台也可以由未受培训的人员操作。
·所述平台大批量地重复加工。
·所述方法和平台不仅适用于单个液体样品而且适用于液体流。
·待处理的液体量优选位于微升外周或以下。
·所述平台可以含有最好干燥或惰化形式的试剂作为组合的成份。
·所述平台可以用于许多检验尤其是生理液体，通过它们例如可以证实疾病、药剂、兴奋剂、病理的和内因的物质。
·所述平台和方法可以用于相对复杂的处理程序，其中要求多个处理步骤，例如在惰化检验中。
·在具有用于聚集优选液体的微结构部位的平台上一个安置在这种部位中的液量与平台的空间位置无关地聚集。该平台可以相对于水平面倾斜，或者它可以振动地移动。
·当待处理液体不需要计量时，也可以使用具有用于待处理液体的计量装置的平台。
下面详细描述按照本发明的平台的一些结构特征。
只要在毛细管中的液体流前端到达毛细塞，在毛细管中的液体流就滞留在一个存在于按照本发明平台上的毛细塞上。
在一个毛细管内部的一个疏水毛细塞(在恒定的截面中)是一个不被存在的液体浸润的部位。当毛细管的表面在毛细塞处拒绝液体，则在一个浸润的毛细管中产生这样的部位(相对于现有液体的“疏水”部位)。
当一个毛细管的横截面(在不同的毛细管浸润性时)跃变式地变大(毛细管跃变)，则存在一个几何毛细塞。当毛细管越过毛细管跃变被遮盖或不被遮盖时，则在一个安置在平台表面中的毛细管也存在一个毛细塞，该毛细管在垂直于纵向的两个方向上具有矩形横截面和毛细尺寸。在这种布置中在由毛细管盖板构成的壁体中或在毛细管敞开的侧面上没有毛细管跃变。尽管如此毛细横截面只在其外周的一部分(例如四分之三)上的跃变式扩展部是一个毛细塞。
当在毛细管的入口上对液体施加一个压力时，或者当在那里的压力提高时，或者当压力在毛细管的另一端上减小时，这种在一个遮盖的毛细管中的毛细塞可以被存在的液体越过。
另一方面，当在较窄毛细管的端部上安置一个楔形刻槽时，在一个毛细管跃变形式的几何毛细塞可以被液体连续流动地越过。该刻槽可以从较窄毛细管的壁体一直通到较宽毛细管的壁体，或者它可以在较窄毛细管的壁体中和在毛细管跃变的壁体中逐渐地引出，如同在EP-1 013 341中所述的那样。在刻槽的楔形棱边中毛细力大于毛细管跃变前面的毛细管中的毛细力。通过这种结构特征避免一个在毛细管外部进行的操作。具有一个刻槽的毛细管跃变起到如同没有几何毛细塞的作用。
一个毛细管跃变形式的没有刻槽的几何毛细塞可以使液体流滞留一个给定的时间间隔。流动可以无需外部操作地在时间间隔过去后通过一个流体开关继续进行。该流体开关包括至少一个具有一个几何毛细塞、即一个没有刻槽的毛细管跃变的毛细管和一个控制毛细管，通过它可以将用于操纵流体开关的液体引到毛细塞上并打开毛细塞。所述控制毛细管通向较宽的毛细管。所述控制毛细管的端部可以配有楔形刻槽，或者所述控制毛细管在其横截面逐渐加大时通向较宽的毛细管。所述控制毛细管的端部可以位于较宽毛细管的一个侧壁里面或毛细管跃变的壁体里面。所述控制毛细管的一个侧壁还可以无台阶地过渡到毛细管跃变的壁体里面以及较宽毛细管的一个侧壁里面。此外该控制毛细管的底部可以无台阶地过渡到较宽毛细管的底部。最后所述控制毛细管的一个侧壁和底部可以无台阶地过渡到一个较宽毛细管的侧壁或者毛细管跃变的壁体以及较宽毛细管的底部。所述控制毛细管的底部还可以通过一个多级的台阶和一个平面的斜面过渡到较宽毛细管的底部。
在任何情况下通过控制毛细管流动的液体没有延迟地流进较宽的毛细管。这样构成的控制毛细管端部不起到毛细塞的作用。
一旦从控制毛细管进入较宽毛细管的液体接触到在较窄毛细管中的毛细塞上的液体，在较窄毛细管中通过毛细塞滞留的液体越过毛细塞继续流动。滞留在较窄毛细管中的液体流又“接通”。
具有毛细塞的较窄毛细管可以连接到一个第一液体容器上，它为较窄毛细管提供液体。通到较宽毛细管的控制毛细管一方面同样可以连接到第一液体容器上。在这种情况下相同的第一液体位于较窄毛细管和控制毛细管里面。通到较宽毛细管的控制毛细管另一方面可以连接到一个含有其它第二液体的位置。在两个液体容器中两个容器可以以相同的时刻或不同的时刻充满液体。
如果较窄的毛细管和控制毛细管都连接到同一液体容器上，则对于控制毛细管的尺寸与直到毛细塞的较窄毛细管尺寸相比可以这样选择，使得包含在较窄毛细管中的液体以给定的时间间隔滞留。如果较窄毛细管和控制毛细管连接到不同的液体容器上，则液体以比充入到第一容器里面更迟的时刻充入到第二液体容器里面。在两种情况下用于使液体滞留在较窄毛细管中的给定时间间隔可以选择几乎任意大小。液体在较窄毛细管中通过毛细塞滞留的停留时间可以从短暂的一秒到数小时。
一个具有几何毛细塞和矩形横截面控制毛细管的流体开关的典型尺寸可以如下所示·毛细塞前面的(较窄)毛细管宽5μm至3000μm深0.5μm至2000μm·毛细塞后面的(较宽)毛细管宽10μm至4000μm深2μm至3000μm·控制毛细管宽5μm至2000μm深10μm至100μm容积0.01μl至10μl·停留时间0.1秒至20小时一个具有一个毛细管跃变的流体开关作为毛细塞在简单的情况下包括一个较窄毛细管，它在毛细管跃变上过渡到一个较宽的毛细管，以及一个单个的控制毛细管，它通向毛细塞处的较宽毛细管。在一个流体开关上可以连接多个控制毛细管，它们在毛细塞处通向较宽的毛细管。这种流体开关可以适应多个位置；它从液体流出的位置打开，液体首先到达流体开关。
在一个流体开关的较宽毛细管上还可以连接毛细管，液体流入这些毛细管，液体在流体开关打开后流进较宽毛细管。这些毛细管可以是控制毛细管，它们使一个控制液体导引到平台上的其它流体开关，或者将液体导引到平台的其它位置。
通过下面的示例和简图描述按照本发明的用于处理液体的平台和这种平台的应用，该平台具有设置在液体输送路径里面的微结构元件。
示例1a具有两个反应室、一个流体开关和计量装置的平台所述平台例如按照简
图1形成微结构。作为入口的输入室(11)与作为出口的汇集室(12)通过毛细管(13)连接。从毛细管(13)分支出毛细管(14)，它通向由反应室构成的第一空腔(15)。该反应室(15)含有干燥试剂。较窄毛细管(16)从反应室(15)引到流体开关，它包括较窄毛细管(16)端部上的毛细塞(17)和蜿蜒的控制毛细管(18)。该蜿蜒的控制毛细管(18)在毛细塞(17)前面从较窄毛细管(16)分支出来并引到较宽毛细管(19)，它连接到较窄毛细管(16)的端部上。所述毛细管(20)从较宽毛细管(19)引到由反应室构成的第二空腔(21)。该反应室(21)含有其它的干燥试剂，它与敷设在反应室(15)中的干燥试剂的功能相协调。所述毛细管(22)从反应室(21)开始并在毛细管(22)敞开端部上的毛细塞上结束。一旦液体从毛细管(13)进入毛细管(14)，则所述毛细管(22)用于反应室(15)和(21)以及与这些反应室连接的毛细管(14)，(16)，(18)，(19)和(20)的排气。
所述入口室(11)的容积略大于毛细管(14)、反应室(15)和毛细管(16)的容积总和。由于所选择的毛细管(13)，(14)和(16)以及空腔(15)的尺寸在液体进入毛细管(14)与液体出现在毛细塞(17)上之间的时间短于存在于入口室(11)中的液体通过毛细管(13)流进汇集室(12)所需的时间。因此，只要毛细管(13)中的液体流末端通过毛细管(14)的连接位置，并且在毛细塞(17)上的流体开关打开之前，则流过毛细管(13)的液体就与存在于毛细管(14)中的液体分离。在毛细管(14)的入口与毛细塞(17)之间存在所存在液体的给定分量。在流体开关打开以后已分离的计量分量从反应室(15)几乎全部流进反应室(21)，直到液流滞留在毛细管(22)端部的毛细塞上。腔室(21)完全被待处理液体充满。
所述毛细管(13)，(14)和(20)到空腔(12)以及(15)以及(21)的过渡部位上没有毛细塞。
所述微结构被盖板遮盖。所述入口室具有一个开孔用于加入要被检验的液体和入口室排气。所述汇集室具有一个排气孔。
所述微结构具有下面的典型尺寸
在按照示例1a的平台中，在将要被检验液体的有限量加到入口室(11)以后，没有外部干预地执行下面的方法步骤，其中液体仅通过毛细力输送·所存在的液体分量从入口室(11)引到汇集室(12)，·充入液体的已计量分量通过毛细管(14)进入反应室(15)直到毛细塞(17)并使液体滞留一个给定的时间间隔，·当从反应室(11)到反应室(12)的液体流末端通过入口进入毛细管(14)以后，已计量的分量与剩余的有限液量分离，·在液体在反应室(15)中的给定停留时间期间接受在反应室(15)中存在的第一试剂并在要被检验液体与第一试剂之间产生反应，·在流体开关在给定停留时间过后通过来自控制毛细管(18)的控制液体打开之后，液体从反应室(15)继续引到反应室(21)，·接受在反应室(21)中存在的第二试剂并在要被检验液体与第二试剂之间产生反应，·视觉地评价或光度检测在分析室(21)中出现或形成的变化。
由于平台的设计对于这种检验利用所存在液体的已计量分量。在计量反应室(15)和(21)中存在的试剂分量的情况下所述检验以确定的和可重复的方式进行。由此可以从反应室(21)中的光学变化确定所存在液体的一个特征。
示例1b通过一个具有两个反应室、一个流体开关和计量装置的平台检验人体绒毛促性腺激素(hcG)为了检验尿液中的hcG在第一反应室(15)中加入第一hcG专用抗体，它聚积在以颜色标记的可再悬浮乳液滴上。第二反应室(21)含有一种可再悬浮的第二hcG专用抗体。
所述检验可以如下进行将尿样通过一个吸球或针加到入口室里面，或者将平台以一个给定时间浸到尿液中，直到入口室充满。该液体通过毛细管(13)流进汇集室(12)并通过毛细管(14)流进反应室(15)并充满这个反应室和较窄的毛细管(16)，直到液流滞留在毛细塞(17)上。该液体的一个分流从较窄毛细管(16)进入蜿蜒的控制毛细管(18)，该分流在停留时间过后才到达较宽毛细管(19)并打开流体开关。在所示平台中停留时间为约60秒。
在第一反应室中存在的干燥试剂通过所存在的液体再悬浮并通过扩散分布在液体里面。在液体中存在的hcG接合在第一hcG抗体上。一旦流体开关打开，液体与接合的和未接合的第一抗体通过毛细力流进第二反应室(21)，在其中只有来自第一反应室的接合在hcG上的第一抗体凝集。
如果在所存在的液体中不存在hcG，则液体在反应室(21)中没有凝集的乳液颗粒。如果在所存在的液体中存在hcG，则液体在反应室(21)中含有凝集的乳液颗粒，它们在增加的颜色含量时可以识别出来，而未凝集的乳液颗粒不能识别出来。
当反应室(21)足够大并且可以视觉地识别时，有经验的观察者可以定性地判断，在所存在的液体中是否存在或不存在hcG。对于连续检验所述颜色深度可以自动地光度地检测。
示例2a具有两个反应室、多个流体开关和清洗装置的平台对于这种检验平台首先包括在简图2a中所示的微结构。作为入口的入口室(31)与作为出口的汇集室(32)连接。由毛细管(33)分支出毛细管(34)，它通向由反应室构成的第一空腔(35)。较窄的毛细管(36)从反应室(35)通向流体开关，该流体开关包括较窄毛细管(36)端部上的毛细塞(37)和蜿蜒的控制毛细管(38)。该蜿蜒的控制毛细管(38)在毛细塞(37)前面从较窄的毛细管(36)中分支出来并通到连接到较窄毛细管(36)端部上的较宽毛细管(39)。所述毛细管(40)从较宽毛细管(39)通到由反应室构成的第二空腔(41)。该反应室(41)含有其它的干燥试剂，它与在反应室(35)中存在的干燥试剂的作用相协调。所述毛细管(42)从反应室(41)通到空腔(43)，它包含一个用于液体的吸附垫。在空腔(43)中的吸附垫可以接收例如三倍于计量分量的液体量，分量从在反应室(31)中存在的液体中分离出来。
还具有空腔(44)，较窄毛细管(45)从该空腔通到流体开关，它包括较窄毛细管(45)端部上的毛细塞(46)和蜿蜒的控制毛细管(47)。该蜿蜒的控制毛细管(47)从毛细管(42)中分支出来并通到连接到较窄毛细管(45)上的较宽毛细管(48)。所述毛细管(49)从较宽的毛细管(48)通到空腔(41)。必要时所述毛细管(49)可以连接到空腔(35)前面的毛细管(34)上。
所述入口室(31)的容积大于毛细管(34)、反应室(35)和毛细管(36)的容积总和。由于所选择的毛细管(33)，(34)和(36)以及空腔(35)的尺寸在液体进入毛细管(34)与液体出现在毛细塞(37)上之间的时间短于存在于入口室(31)中的液体通过毛细管(33)流进汇集室(32)所需的时间。一旦毛细管(33)中的液体流末端通过毛细管(34)的连接位置，流过毛细管(33)的液体就与存在于毛细管(34)中的液体分离。在毛细管(34)入口与毛细塞(37)之间存在一个所存在液体的给定分量。
在图2b中示出一个按照图2a的平台变型。由空腔(41)引出的毛细管(42)通到一个流体开关，它包括较窄毛细管(42)端部上的毛细塞(51)和蜿蜒的控制毛细管(52)。该蜿蜒的毛细管(52)在毛细塞(51)前面从较窄毛细管(42)中分支出来并通到连接到较窄毛细管(42)端部上的较宽毛细管(53)。所述毛细管(54)从较宽毛细管(53)通到空腔(43)，它含有一个液体吸附垫。
包含在毛细管(34)中和必要时包含在空腔(35)中的液体滞留在毛细塞(37)上，直到形成待处理液体的计量分量，即，直到毛细管(33)中的液体流在毛细管(34)的起点上中断，并且直到必要时在空腔(35)中进行的反应结束。
流过毛细管(40)和空腔(41)的液体滞留在毛细塞(51)上。只有在流过控制毛细管(47)到毛细塞(46)的液体打开流体开关之后，才释放液体从空腔(44)到空腔(41)的路径。但是来自空腔(44)的液体还不能流到空腔(41)，因为空腔(41)中的液体不再流动并且毛细管(49)没有排气。
所述液体这样长时间地滞留在毛细塞(51)上，直到在空腔(41)中的反应结束。然后来自毛细管(52)的控制液体打开流体开关，并且来自空腔(41)的液体流过毛细管(54)到空腔(43)中的吸附垫。同时来自空腔(44)的液体流通过空腔(41)渗入吸附垫。
一方面，毛细管(54)中的流动一直持续到来自空腔(41)和(44)的所有液体进入吸附垫而空腔(41)不再含有液体。另一方面，一旦吸附垫被液体饱和并且空腔(41)还充满来自空腔(44)的液体，则毛细管(54)中的液体流动结束。
所述微结构通过一个盖板遮盖。所述入口室(31)和(44)分别具有一个开孔用于加入要被检验的液体和用于入口室排气。所述汇集室(32)和反应室(43)分别具有一个排气孔。
除了控制毛细管(38)，(47)和(52)以外的微结构具有与在示例1a中给出的相同尺寸。所述控制毛细管(38)，(47)和(52)设计成用于不同的停留时间。
位于控制毛细管(38)中的液体容积为流过由控制毛细管(38)控制和打开的流体开关从空腔(35)到空腔(41)的液体容积的百分之几。位于控制毛细管(47)中的液体容积为流过由控制毛细管(47)控制和打开的流体开关从空腔(44)到空腔(41)的液体容积的百分之几。而位于控制毛细管(52)中的液体容积可以为流过由控制毛细管(52)控制和打开的流体开关从空腔(44)到空腔(41)的液体容积的一个重要部分。从空腔(41)流到空腔(43)的液体对于检验不再需要并且被扔掉。
所述毛细管(33)，(34)，(40)，(42或54)和(49)到空腔(32)以及(35)以及(41)以及(43)以及(41)的过渡无需毛细塞。
在按照图2a的平台中将要被检验的有限液体量加入到入口室(31)，并一个第二液体加入到入口室(44)。适宜的是，首先将第二液体加入到入口室(44)。在入口室(44)中的液体在毛细塞(46)上一直滞留到流体开关通过来自控制毛细管(47)的液体被打开。
在按照图2a的平台中无需外部干预地执行下面的方法步骤，其中液体仅仅通过毛细力输送·所存在的液体分量从入口室(31)引到汇集室(32)，·充入液体的已计量分量通过毛细管(34)进入反应室(35)直到毛细塞(37)并使液体滞留一个给定的时间间隔，·当从反应室(31)到反应室(32)的液体流末端通过毛细管(34)的入口以后，已计量的分量与剩余的有限液量分离，·在液体在反应室(35)中的给定停留时间期间接受在反应室(35)中存在的第一试剂并在要被检验液体与第一试剂之间产生反应，·在流体开关在给定停留时间过后被打开之后，液体从反应室(35)继续引到反应室(41)，·接受在反应室(41)中存在的第二试剂并在要被检验液体与第二试剂之间产生反应。
在按照图2a的平台实施例中接着执行下面的方法步骤·将所有液体从空腔(41)引到空腔(43)中的吸附垫，·从入口室(44)引导一个不通过空腔(35)的液体，·通过将液体引到空腔(43)的吸附垫通过来自入口室(44)的液体“清洗”在空腔(41)中存在的固态物质，·在来自入口室(44)的液体尽可能地被吸附垫吸出后，来自入口室(44)的不通过空腔(35)的液体充入空腔(41)，·视觉地评价或光度检测在分析室(41)中出现或形成的变化。
在按照图2b的平台实施例中接着进行下面的方法步骤·来自空腔(41)的液体一直引到毛细塞(51)并使液体滞留在毛细塞(51)上，·从空腔(41)流出的部分液体通过控制毛细管(47)到具有毛细塞(46)的流体开关并打开这个流体开关，·从入口室(44)导入液体到空腔(41)，·在入口室(44)按照流动连接到空腔(41)以后，通过液体打开流体开关，该液体通过较宽的毛细管(53)的控制毛细管(52)输送，·通过将液体引到空腔(43)的吸附垫通过来自入口室(44)的液体“清洗”在空腔(41)中存在的固体物质，·来自入口室(44)的不通过空腔(35)的液体充入空腔(41)，，其中在来自空腔(35)的液体离开空腔(41)之前，来自入口室(44)的液体进入空腔(41)，·视觉地评价或光度检测在分析室(41)中出现或形成的变化。
在按照图2b的平台实施例中来自空腔(35)通过空腔(41)进入毛细管(42)的液体一直滞留到来自空腔(35)的液体与空腔(41)中的试剂反应结束。然后通过来自控制毛细管(52)的液体打开流体开关。源自空腔(35)的液体完全被空腔(43)中的吸附垫接收。为了光学地评价在分析室(41)中发生和形成的变化可以使反应室(41)以来自入口室(44)的“清洗液体”充满，或者分析室(41)可以没有液体。在第一种情况下，在所有存在于入口室(44)的(和源自空腔(35)的)液体通过空腔(44)流出之前，空腔(43)中的吸附垫已经以液体饱和。在第二种情况下，在吸附垫以液体饱和之前，所有在入口室(44)存在的(和源自空腔(35)的)液体流进吸附垫。
示例2b通过一个具有两个反应室和多个流体开关的平台具有内部清洗步骤地检验人体绒毛促性腺激素(hcG)为了检验尿液中的hcG，第一反应室(35)由再悬浮室构成。它包含第一种可再悬浮的干燥的以颜色标记的hcG抗体。第二反应室(41)在其内表面上含有第二种惰化的且不可再悬浮的hcG抗体，它们专门用于hcG-荷尔蒙的其它抗原决定基。
如下进行检验尿样通过一个吸球或针加入到入口室(31)并充满入口室。该液体通过毛细力流过毛细管(33)进入汇集室(32)并流过毛细管(34)进入再悬浮室(35)并充满这个室和较窄的毛细管(36)直到流动滞留在毛细塞(37)上。该液体的一个分流从较窄的毛细管(36)进入蜿蜒的控制毛细管(38)，该分流只有在停留时间过后才到达较宽毛细管(39)并打开流体开关。具有控制毛细管(38)的流体开关的停留时间为约1分钟。
所存在的液体在再悬浮室中接受第一种可再悬浮的干燥的hcG抗体。接合在hcG上且必要时过剩存在的未接合的第一种抗体与液体流进反应室(41)。在那里第一种hcG抗体接合在第二种抗体上。它产生一个固定在反应室里面的多层分子团。在反应室(41)中的液体含有第一种可能未接合的悬浮的标记颜色的hcG抗体。在可以检验固定在反应室中的分子团之前，将这些抗体从反应室(41)中冲洗掉。否则难以或妨碍第一种再悬浮的hcG抗体的本身颜色的这种检验。在实践中这个清洗步骤是强制必需的。
一个用作清洗液体的第二液体充入入口室(44)，以便将可能存在于反应室(41)中的第一种未接合在hcG上的再悬浮抗体从反应室中冲洗掉。这种第二液体可以与充入入口室(31)的液体完全一致，或者可以与其不同，例如蒸馏水。所述入口室(44)在第一入口室充满后立刻或者在以后的时刻以第二液体充满。两个入口室(31)和(44)充满之间的时间间隔取决于在反应室(35)和(41)中进行的反应或者取决于其它要素。
充入入口室(44)的液体流过毛细管(45)到流体开关，它包括较窄毛细管(45)端部上的毛细塞(46)、较宽的毛细管(48)和控制毛细管(47)。所述较宽毛细管(48)通过毛细管(49)与反应室(41)连接。所述控制毛细管(47)从毛细管(42)分支出来。在反应室(41)以来自反应室(35)的液体完全充满并且这种液体到达毛细塞(51)之后，所述控制毛细管被充满。在毛细塞(51)上的流体开关被打开之前，控制液体到达毛细塞(48)并打开这个流体开关。清洗液体从入口室(44)进入反应室(41)。在那里存在的通过再悬浮室(35)流入的且可能含有可能再悬浮的未与hcG接合抗体的液体被挤出并通过来自入口室(44)的“清洗液体”替换。
如果在所存在的液体中没有hcG，在反应室(41)中的液体不含有凝集的乳液颗粒。如果在所存在的液体中存在hcG，在反应室(41)中的液体含有凝集的乳液颗粒，它们在增加的颜色成份上可以识别，而不凝集的乳液颗粒不能识别。
当反应室(41)足够大并可以视觉地辨识时，有经验的观察者可以定性地判断，在所存在的液体中是否存在或不存在hcG。对于连续检验所述颜色深度可以自动地光度地检测。
作为“清洗液体”可以利用一种不含有再悬浮hcG抗体的第一种液体。该“清洗液体”也不允许流过再悬浮室(35)。
如果所述毛细管(45)连接到汇集室(32)上，则剩余的尿液部分可以自动地作为“清洗液体”使用。在这个实施例中，一旦具有毛细塞(46)和控制毛细管(47)的流体开关以及具有毛细塞(51)和控制毛细管(52)的流体开关打开时，也导入清洗过程。
在分析室(41)中hcG的成份与在示例1b中给出的方法类似地确定。
示例3a在两个分析分支中具有计量装置、两个流体开关和三个反应室的平台在简图3中所示的平台包括入口(61)，它通过毛细管(63)与出口(62)连接。从毛细管(63)分支出毛细管(64)，它通到具有一个毛细管跃变作为较窄毛细管(64)端部上的几何毛细塞(67)的流体开关。与空腔(65)连接的控制毛细管(68)通向流体开关的较宽毛细管(66)。此外该流体开关通过毛细管(70)与空腔(71)连接，在该空腔上连接通到分支点(73)的毛细管(72)。在分支点(73)上所述毛细管(72)分成两个毛细管(74a)和(74b)。两个分流的容积比可以通过两个分支毛细管的横截面积之比进行调节。
所述毛细管(74a)通到空腔(75)，从该空腔引出一个具有敞开端部的毛细管(76)。所述毛细管(74b)通到空腔(77)，从该空腔毛细管(78)通到流体开关，它包括在较窄毛细管(78)端部上的几何毛细塞(81)和蜿蜒的控制毛细管(80)。该蜿蜒的控制毛细管从毛细管(78)分支出来。所述流体开关通过较宽的毛细管(79)和毛细管(82)与空腔(83)连接，从该空腔引出一个具有敞开端部的毛细管(84)。除了入口(61)、敞开(62)和空腔(65)，所述平台的空腔和毛细管被遮盖。一旦待处理液体进入毛细管(64)，所述毛细管(76)和(84)的敞开端部用于使被遮盖的微结构排气。
待处理液体的有限分量被加入到入口(61)。在待处理液体的计量分量与加入到入口(61)的待处理液体的剩余量分离之后，在空腔(65)里加入第二种液体。
在按照示例3a的平台中无需外部干预地执行下面的方法步骤，其中液体仅仅通过毛细力输送
·待处理液体的分量从入口(61)引到出口(62)，·待处理液体引入毛细管(64)并使液体滞留在毛细塞(67)上，·当从入口(61)到出口(62)的液体流末端通过毛细管(64)的入口以后，已计量的分量与剩余的待处理液体分离，·流体开关通过来自空腔(65)的通过控制毛细管(68)进入较宽毛细管(66)的液体打开，该液体可以是一种用于稀释来自毛细管(64)的计量分量的液体，·来自毛细管(64)和空腔(65)的计量分量通过毛细管(70)一起流入空腔(71)，该空腔可以是用于两种一起流入的液体的混合室；在该混合室中两种液体优选通过扩散混合，·混合的液体从空腔(71)继续引到分支点(73)并使液体流分到毛细管(74a)和(74b)，·一种存在于空腔(75)中的试剂与稀释的待处理液体反应，液体进入毛细管(76)并滞留在毛细管(76)端部上的毛细塞上，·一种存在于空腔(77)中的试剂与稀释的待处理液体反应，液体进入毛细管(78)并滞留在用于给定停留时间的毛细塞(81)上，直到来自控制毛细管(80)的控制液体打开流体开关，·液体从空腔(77)继续引到空腔(83)，·一种存在于空腔(83)中的试剂与稀释的待处理液体反应，液体进入毛细管(84)并滞留在毛细管(84)端部上的毛细塞上，·视觉地评价或光度检测在空腔(75)和(83)中出现或形成的变化。
在通过毛细管(74a)和(74b)的分流中并行地进行不同的反应。两个反应的结果借助于包含在空腔(75)和(83)中的液体光学特征获得。这两个空腔是分析室。
在图3中示出的平台例如可以如下改型·如果待处理液体不应该稀释，或者如果待处理液体在平台外部在加入入口(61)之前已经稀释，可以省去空腔(65)和(71)以及毛细管(68)。
·如果要检验待处理液体的未计量液量，可以将待处理液体给到空腔(71)。可以省去位于空腔前面的微结构(61)至(68)。适宜的是，保留毛细管(70)并使待处理液体进入这个毛细管的入口。加入的液量必需足够多，以使在两个分支中后接的微结构直到毛细管(76)和(84)的敞开端部以液体充满。
·如果为了处理待处理的液体使用多个试剂，可以将这些试剂安置在空腔(61)和/或(65)和/或(71)。
·一个干燥试剂除了安置在一个空腔里面以外可以安置在一个毛细管里面。
·在其中安置试剂的空腔可以局部地配有微结构用于汇集有限的液体量。在这个部位可以汇聚一个有限液体量，该液体量大于在相同大小的没有微结构化的部位中可以汇集的液体量。
·所述空腔(65)可以含有一种液体的给定计量的分量，它在平台盖板前面加入。在这种情况下所述空腔(65)被遮盖并且原先没有通到毛细管(68)的连接。为了使用平台例如通过拇指顶压或通过一个针刺穿地打开空腔(65)与毛细管(68)之间的堵塞。同时使空腔配有一个排气孔。由此在使用平台时可以充入液体，这对于在空腔(65)中一个非常小的难以计量的液体量情况特别有利。
示例3b通过一个在两个分析分支中具有计量装置、两个流体开关和三个反应室的平台以免疫化学确定血液中的HbAlc和Hb为了确定在全血中的血色素含量Hb和血色素Alc的含量使用在示例3a中给出的平台，它配有下面的试剂·所述反应室(75)含有对每μl全血干燥形式的10μg(33μmol)的铁氰化物K3(Fe(CN)6)。
·所述反应室(77)含有一个HbAlc抗体，例如一个多细胞HbAlc抗体，和一个干燥形式的清洁剂(Detergenz)(例如钠-十二基酶)。
·所述反应室(83)含有干燥的多半抗原-凝集剂。
·为了以后充入空腔(65)包含一种用于稀释和溶解全血的缓冲剂(例如在pH＝0.7时0.1mol磷酸酶缓冲剂)和溶解剂(例如每μl全血10μg皂角苷)的水性溶剂。
所述确定如下进行将一滴全血加入敞开的入口(61)，它通过毛细管(63)输送到出口(62)。所述计量毛细管(64)在其与毛细管(63)的分支点与毛细塞(67)之间具有1μl的容积。所述毛细管(64)充入全血。一旦在毛细管(63)中的流动末端通过毛细管(64)的分支点，在计量毛细管(64)中的计量血量就与剩余血分开。
接着在空腔(65)中加入55μl的已经含有的由缓冲剂和溶解剂制成的水性溶剂。这种溶剂通过毛细力通过毛细管(68)输送到流体开关，在那里溶剂进入较宽毛细管(66)，并打开流体开关。
已计量和分离的全血量从毛细管(64)与来自空腔(65)的水性溶剂一起通过毛细管(70)输送到空腔(71)。两种液体优选通过扩散混合。已计量的全血被稀释，并且血细胞通过溶解剂溶解。
所述空腔(71)具有约60μl的容积。在约1分钟后大约55μl的含有溶解的血细胞的稀释血被输送到空腔(71)。这种液体通过毛细力通过毛细管(72)被输送到分支点(73)。在那里液流被分成两个基本相同大小的分流。
通过毛细管(74a)输送约25μl到空腔(75)。毛细管(76)被充满。在由几何毛细塞构成的毛细管(76)的敞开端部上停止流动。所述毛细管(76)和空腔(75)以约20μl的容积被液体充满。该液体溶解在空腔(75)中的干燥试剂，血色素与试剂产生反应。
通过毛细管(74b)输送约25μl到空腔(77)。在那里液体与所存在的试剂产生反应。液体滞留在毛细塞(81)上。在流体开关上停留约80秒停留时间过后，该流体开关通过由控制毛细管(80)引入的并加入到较宽毛细管(79)里面的液体打开。该液体通过毛细力继续输送到空腔(83)，它具有约12μl的容积，并充满毛细管(84)。在由几何毛细塞构成的毛细管(84)的敞开端部上停止流动。所述毛细管(84)和空腔(83)和毛细管(82)的一部分被液体充满。较宽的毛细管(79)和空腔(77)实际上没有液体。空腔(83)中的液体与凝集剂反应。
在分析室(75)和(83)中通过浊度检测确定Hb和HbAlc的含量。
示例4a具有毛细缝隙和计量装置的平台在简图4中示出的平台包括入口(91)，它通过毛细管(93)与出口连接。从毛细管(93)分支出毛细缝隙(94)，它通过毛细管(5)与空腔(96)连接。从空腔(96)引出毛细管(97)，只要待处理的含颗粒液体进入毛细缝隙，毛细管的敞开端部用于使被遮盖的微结构排气。在毛细缝隙(94)的入口与毛细管(97)敞开的端部之间的容积由微结构给定，这个容积包括通过毛细缝隙分离的液体分量的已计量液量。
待处理的含有颗粒的液体的优选分量加到入口(91)里面。所述空腔(96)可以含有干燥的试剂。
在按照示例4a的平台中无需外部干预地进行下面的方法步骤，其中待处理的液体仅仅通过毛细力输送·待处理液体的分量从入口(91)引到出口(92)，·待处理液体进入毛细缝隙(94)并从待处理的含有颗粒的液体中分离一个分量，·分离的分量通过毛细管(95)继续引到空腔(96)，·充满空腔(96)并且在必要时存在于空腔(96)中的试剂与液体的分离分量产生反应，·充满毛细管(97)直到毛细管(97)的敞开端部上的毛细塞，·一旦液体到达毛细管(97)的敞开端部上，就滞留液流，·视觉地评价或光度检测在空腔(96)中出现或形成的变化。
在图4中示出的平台例如可以如下改型·使空腔(96)直接连接到毛细缝隙上，省去毛细管(95)。
·使毛细管(97)通到至少一个另外的空腔；许多相互衔接的空腔的最后一个空腔配有一个毛细管，它具有一个敞开的端部。
·从毛细管(93)相互间隔地分支出多个毛细缝隙，它们分别与至少一个空腔连接。多个分支可以具有一个不同大小的容积并且用于不同的分析，它们实际上同时运行。
示例4b通过一个具有毛细管和计量装置的平台确定血离子中的苷糖在示例4a中给出的平台在空腔(96)中含有干燥的Trinder试剂，它含有苷糖-氧化酶和过氧化酶以及例如4氨基安替比林作为(原先是红色)指示剂颜色。在苷糖氧化时产生苷糖酸和氢气过氧化物，它通过过氧化酶还原成水。通过在此游离的氧气使(原先红色的)指示剂颜色在转换成一个兰色。波长为500nm时的熄灭与离子中的苷糖成比例。
如下实现确定
将数滴全血加入敞开的入口(91)，它们通过毛细力穿过毛细管(93)输送到出口(92)。只要血流在毛细缝隙(94)旁边流过，一部分离子就进入毛细缝隙。被分离的离子游离于血体；离子通过毛细管(95)流进空腔(96)，充满这个空腔和毛细管(97)。只要液流到达毛细管(97)的敞开端部，毛细管(95)和空腔(96)中的液流就滞留在毛细塞上。
包含在空腔(96)中的离子使干燥的Trinder试剂再悬浮，它与离子中含有的苷糖产生反应。在此离子在空腔(96)中染成兰色。500nm时的熄灭对于在分离的离子中和与此相关的在所存在的全血中的苷糖含量的一个定量尺度。
示例5a具有多个空腔、清洗装置和多个流体开关的平台在简图5中示出的平台第一入口(101)，它通过第一毛细管(102)与第一空腔(103)连接。第二毛细管(104与108)使第一空腔(103)与第二空腔(109)连接。第一流体开关(107)位于第二空腔(109)前面。第一控制毛细管(105)从第二毛细管(104)分支出来并通向第一流体开关中的毛细塞(106)。第三毛细管(110和113)从第二空腔(109)通到出口(114)。该出口(114)通过最后的毛细管(115)与周围连接。最后毛细管(115)的敞开端部配有一个毛细塞并用于被遮盖的毛细管和空腔的排气。在第二空腔(109)与出口(114)之间设置第二流体开关(112)。
在位置(122)上连接毛细管从第二毛细管(108)中分支出来，它在位置(121)上通到第三流体开关(119)的较宽毛细管。从毛细管(110)分支出第二控制毛细管(118)，它通到第三流体开关(119)的毛细塞(117)的较宽毛细管里面。第三流体开关(119)通过一个毛细管与第二入口(116)连接。
第三控制毛细管(120)从流体开关(119)的较宽毛细管通到第二流体开关(112)的毛细塞(111)的较宽毛细管里面。
所以空腔(103)在其底部的一个部位例如配有柱形微结构用于汇集液体的有限分量。第一空腔(103)在配有微结构的部位含有第一物质，例如干燥的再悬浮物质。第二空腔(109)含有试剂，例如一种惰化物质。所述出口(114)含有作为吸附垫的无纺布。
在第一入口(101)和第二入口(116)中分别加入待处理的第一以及第二液体的有限分量，例如将样品液加到第一入口(101)而将清洗液加到第二入口(116)。
在按照示例5a的平台中无需外部干预地执行下面的方法步骤，其中两种待处理的液体仅仅通过毛细力输送·样品液从入口(101)通过毛细管(102)输送到再悬浮室(103)并继续输送到第一流体开关(107)的毛细塞(106)，·在第一空腔(103)中存在的干燥物质再悬浮，·样品液在毛细塞(106)上滞留到给定的再悬浮时间，·在给定的再悬浮时间过后通过在再悬浮期间通过控制毛细管(105)输送到流体开关(107)的来自毛细塞(104)的样品液分量打开流体开关(107)，·含有来自再悬浮室的再悬浮物质的样品液输送到反应室(109)并继续输送到第二流体开关(112)的毛细塞，以及样品液挤入连接到分支点(122)上的连接毛细管，样品液充满连接毛细管直到毛细塞(121)并滞留在毛细塞(121)上，·样品液在反应室(109)中与所存在的惰化试剂产生反应，·样品液滞留在毛细塞(111)上并且样品液与反应室中的惰化试剂在给定的反应时间期间产生反应，·通过来自毛细管(110)的通过控制毛细管(118)分支出来的控制液体打开流体开关(119)，·来自入口(116)的清洗液体输送到较宽毛细管直到毛细塞(121)并使清洗液体滞留在毛细塞(121)上，通过来自流体开关(119)的通过控制毛细管(120)分支出来的清洗液体在反应室(109)中的给定反应时间过后打开流体开关(112)，·通过打开的流体开关(112)输送与在反应室(109)中的惰化试剂产生反应的样品液到出口(114)并首先通过无纺布吸出反应的样品液，·原先滞留在毛细塞(121)上清洗液体通过连接毛细管后流到分支点(122)并继续流过反应室(109)以及毛细管(110与113)到出口(114)，其中清洗液体使原先包含在这些毛细管和反应室中的样品液向前移动，·通过清洗液体从反应室中冲出样品液。
由此在反应室(109)中存在由在样品液和反应室中所存在的惰化试剂中能够产生反应的成份中生成的固定的反应物。在清洗过程之后反应室实际上不再含有样品液和再悬浮物质。反应室可能含有清洗液体，或者清洗液体可能从反应室中实际上完全被吸出。在反应室中生成的固定的反应物按照一个与反应物种类相协调的方法进行检验。
示例5b通过一个具有多个空腔、清洗装置和多个流体开关的平台检验人体C活性蛋白(CRP)在示例5a中给出的平台在再悬浮室(103)中含有第一种干燥的可再悬浮的以荧光色标记的反CRP抗体。所述反应室(109)含有第二种不可再悬浮的惰化的反CRP抗体。
要被检验的CRP样品液加到入口(101)并通过毛细力输送到再悬浮室并直到流体开关(107)并滞留在那里。在约5分钟的潜伏期期间第一种以荧光色标记的反CRP抗体在样品液中再悬浮，并且CRP接合在第一种再悬浮的抗体上。在打开流体开关(107)之后样品液通过毛细力输送到反应室(109)。现在样品液含有未接合的第一种悬浮的标记的反CRP抗体以及CRP与标记的第一种反CRP抗体的复合物。在反应室(109)中标记的复合物接合在惰化在反应室中的第二种反CRP抗体上。在约5分钟的潜伏期过后结束反应。接合在惰化的第二种反CRP抗体上的以荧光色标记的第一种反CRP抗体的量与存在于样品液中的CRP成比例。在打开流体开关(112)后反应室通过来自入口(116)的清洗液体冲洗。在此未接合的以荧光色标记的悬浮的第一种反CRP抗体从反应室中生成并通过液体输送到出口(114)。
包含在反应室(109)中的惰化的由以荧光色标记的第一种反CRP抗体与惰化的第二种反CRP抗体构成的包含在CRP其间的复合物按照荧光法进行检验。例如通过波长555nm的光激发荧光。例如该荧光波长为574mm。该荧光强度与包含在所存在样品液中的CRP成比例。
示例6具有多个用于待处理液体的计量装置和多个空腔的平台图6以斜视图示出一个平台的局部(151)，它具有用于计量和分离液体量的微结构元件并具有多个空腔。该平台在其整个表面上被遮盖。未示出盖板。
第一毛细管(153)在入口室(152)上开始，它一直延伸到出口室(154)。从第一毛细管(153)分支出例如三个第二毛细管(155，156，157)。每个第二毛细管的横截面在其起点(155a，156a，157a)上小于第一毛细管在分支点处的横截面。每个第二毛细管通到其端部(155b，156b，157b)，一个毛细管跃变位于端部上，该毛细管跃变起到毛细塞的作用。在每个毛细塞上分别连接一个空腔(155e，156e，157e)，一旦为了越过毛细塞引诱毛细塞上的计量液量时，该空腔分别用于容纳计量的液体量。在图6中未示出为此所需的机构。
在两个第二空腔(155)和(156)的起点与末端之间分别具有一个扩展部(155d)和(156d)。每个第二毛细管的在其来自第一毛细管分支点上的起点与在第二毛细管中的毛细塞之间的容积确定要被计量和分离的液体分量容积。
第二毛细管(155)的扩展部(155d)由箱式空腔构成，它深于第二毛细管在其进入这个空腔处的深度。所述空腔(155d)的两个壁体，在该壁体中毛细管(155)进入这个空腔并从这个空腔流出，这两个壁体分别构成毛细管跃变并分别配有一个楔形刻槽，它从毛细管的底部指向空腔的底部。这两个楔形刻槽的作用在下面还要描述。
第二毛细管(156)的扩展部(156d)由第二毛细管的侧向突出构成。这个突出(156d)的底部光滑地过渡到进入和引出的毛细管(156)的底部。
在第一毛细管端部上的空腔(154)和连接到每个第二毛细管端部上的空腔(155e，156e，157e)通过在其端部上敞开的排气通道(158，155c，156c，157c)排气，只要待处理的液体进入毛细管(153)，并且只要要被分离的计量分量进入第二毛细管(155，156，157)。
第二毛细管(157)没有扩展部地从其起点(157a)一直延伸到其在毛细管跃变壁体中的末端(157b)。
三个第二毛细管分别在其起点(155a，156a，157a)与其末端(155b，156b，157b)之间的容积大小是不同的。通过毛细管(155)计量的液体分量是最大的，通过毛细管(156)计量的液体分量是相对较小的，而通过毛细管(157)计量的液体分量是最小的。
在空腔(155d)的两个毛细管跃变中存在的楔形刻槽具有不同的作用。楔形刻槽在毛细管跃变的壁体中，在该壁体中毛细管进入空腔(155d)，这个刻槽能够使液体从毛细管(155)越过毛细管跃变不间断地流到空腔(155d)。楔形刻槽在毛细管跃变的壁体中，在该壁体中毛细管从空腔(155d)流出，这个刻槽引诱液体的计量分量从空腔(155)实际上无剩余地流进空腔(155e)。
在毛细管跃变的壁体中，在该壁体中毛细管(153)通到空腔(154)，在该壁体中存在一个楔形刻槽，它起到实际上完全排空毛细管(153)的作用。
在遮盖平台之前分别加入并干燥不同试剂的给定量。在每个分支中分离的计量的待处理的液体分量分别与试剂产生反应，只要分离的计量分量流进空腔(155e，156e，157e)。
在按照图6的平台中对要被检验的液体进行如下处理通过一个注射针，通过它刺穿入口(152)处的盖板插管，将待处理的液体加入到入口里面。加入的液体容积略大于在三个分支点中分离和计量的三个分容积的总和。所述微结构通过向着周围敞开的排气通道(158，155c，156c，157c)的端部排气。待处理的液体通过毛细力通过毛细管(153)在出口(154)方向上流动。在每个分支点(155a，156a，157a)上通过毛细力液体的一部分进入毛细管(155，156，157)并充满它们直到各毛细塞(155b，156b，157b)。加入到入口中的多余液体流到出口(154)。一旦所有加到入口中的液体离开入口，液体流的末端先后通过毛细管(155，156，157)的起点。在此在毛细管中分别含有的计量分量与剩余液体分离。
所述排气通道(158)的端部被封闭。利用空气充满的针头套管插进平台盖板的入口处，将空气冲击式地射入入口。压力冲击迫使在各分支中存在的计量液体分量克服各毛细塞。计量的分量流进各相应的空腔(155e，156e，157e)。
在空腔中分别在计量的分离的待处理液体分量与在各空腔中以给定量存在的试剂之间产生反应。所有反应相互并行地且实际上同时地进行。
在反应结束后视觉地评价或光度地检测在每个空腔中产生或形成的变化。空腔(155e，156e，157e)是反应室和分析室。
借助于下面的附图继续描述在按照本发明的平台中存在的微结构。该平台具有向上敞开的毛细管和空腔，或者毛细管和空腔尽可能地通过一个盖板遮盖。这个盖板在附图中未示出。
图7以从上方的斜视图示出平台的一部分(201)。具有相对较小横截面的较窄毛细管(202)在毛细管跃变(203)上过渡到具有相对较大横截面的较宽毛细管(204)。在较窄毛细管(202)中液体在方向(a)上流动而在较宽毛细管(204)中液体在方向(b)上流动。一种具有足够大的表面张力的液体不能越过毛细塞(203)并滞留在那里，尽管在遮盖的平台中在毛细管区段(202)和(203)处这两个区段在盖板的底面上光滑地相互过渡也是如此。在较窄毛细管中的毛细塞(203)上滞留的液体例如可以通过一个压力冲击引诱越过毛细塞。
图8a以从上方的斜视图示出一个平台的一部分(211)，该平台具有较窄的毛细管(212)，它在毛细管跃变(213)上过渡到较宽毛细管(214)。控制毛细管(215)终结在较宽毛细管的一个侧壁上。在控制毛细管(215)的端部上一个楔形缺口(216)位于较宽毛细管(214)的壁体里面，该缺口从较宽毛细管(214)的底部直到控制毛细管的底部。在控制毛细管中控制液体在方向(c)上流动。一旦控制液体到达楔形缺口(216)，控制液体就通过毛细力通过楔形缺口流进较宽毛细管(214)并首先只在毛细管跃变(213)处充满较宽毛细管。所述控制毛细管(215)的端部由于楔形缺口(216)不起到毛细塞的作用。当从控制毛细管(215)一个足够的控制液体量流进较宽毛细管时，控制液体接触通过毛细塞(213)滞留在较窄毛细管(212)中的液体。由此使位于较窄毛细管端部上的液体越过毛细塞(213)并开始通过毛细力流进较宽的毛细管。在图8a中示出的流体元件的布置具有流体开关的功能。
图8b以上方放大斜视图示出控制毛细管(215)的端部和楔形缺口(216)。
在图9a中以上方斜视图示出所述平台的另一实施例的一部分(221)。在较窄毛细管(222)中液体在方向(a)一直流到毛细管跃变(223)，它起到毛细塞的作用。所述控制毛细管(225)终结在形成毛细管跃变的壁体上。在控制毛细管的端部上安置楔形缺口(226)，它从控制毛细管的底部端部开始并基本终结在较宽毛细管的底部。与图8b中的缺口(216)不同，该缺口(226)倾斜于形成缺口的壁体延伸。该楔形缺口(226)起到与图8b的楔形缺口(216)一样的作用。
图9b以上方放大斜视图示出控制毛细管(225)的端部和楔形缺口(226)。
在较窄的毛细管(222)中待处理的液体在方向(a)上流动。控制液体在控制毛细管(225)中在方向(c)上流动。两种液体在方向(b)上离开较宽毛细管(224)。
图10以上方斜视图示出所述平台的另一实施例的一部分(231)。在较窄毛细管(232)中液体在方向(a)一直流到毛细管跃变(233)，它起到毛细塞的作用。所述控制毛细管(235)侧向进入较宽毛细管(234)。该控制毛细管(235)与较宽毛细管(234)一样深。在这个实施例中控制毛细管(235)的一个侧壁光滑地过渡到形成毛细管跃变的壁体里面。所述控制毛细管(235)的底部光滑地过渡到较宽毛细管的底部。如果平台在毛细管跃变处被遮盖，则控制毛细管(235)的端部通过矩形横截面在三个侧面光滑地过渡到较宽毛细管。所述控制毛细管的这个实施例具有与在图8a，b和9a，b中所示的控制毛细管一样的作用。
在图11中以上方斜视图示出所述平台的另一实施例的一部分(241)。在较窄毛细管(242)中液体在方向(a)上先一直流到毛细管跃变(243)，在毛细管跃变上液体滞留。在较宽毛细管(244)中液体在方向(b)上流动。控制毛细管(245)的端部由台阶(246)构成。在图11中示出的控制毛细管实施例具有与在图8a，b，9a，b和10中所示的控制毛细管一样的作用。
在图12中以上方斜视图示出所述平台的另一实施例的一部分(251)。在较窄毛细管(252)中液体在方向(a)上先一直流到毛细管跃变(253)，在毛细管跃变上液体滞留。在较宽毛细管(254)中液体在方向(b)上流动。控制毛细管(255)的端部由斜面(256)构成。在图12中示出的控制毛细管实施例具有与在图8a，b，9a，b，10和11中所示的控制毛细管一样的作用。
在图13中以上方斜视图示出所述平台的另一实施例的一部分(261)。在较窄毛细管(262)中液体在方向(a)上先一直流到毛细管跃变(263)，在毛细管跃变上液体滞留。在较宽毛细管(264)中液体在方向(b)上流动。控制毛细管(265)通向较宽毛细管(264)的棱边(266)处，该棱边由毛细管跃变(263)的壁体和较宽毛细管(264)的一个侧壁构成。该棱边(266)基本终结在控制毛细管的底端的中间。所述控制毛细管的这个实施例具有与在图8a，b，9a，b，10，11和12中所示的控制毛细管一样的作用。
所有在图8至13中示出的实施例具有一个流体开关的功能。
图14a以上方视图示出一个由局部配有微结构的平台的一部分(301)。这些微结构用于汇集一个有限液体量。
图14b示出沿着图14a中的截切线XIVb-XIVb截切微结构部位的截面图。
在一个矩形第一部位中存在多排具有矩形截面的柱体(302)。在一个矩形第二部位中存在多排具有圆截面的柱体(303)。在一个矩形第三部位中存在多个相互平行延伸的短臂(304)。在一个第四部位中存在具有矩形截面的沟(305)。在一个第五部位中布置三角形沟(306)。这些沟的深度可以不同。
在柱体与短臂之间的距离在毫米外周或者以下。沟的宽度和深度位于毫米外周或以下。在柱体或短臂之间的空腔以及毛细沟分别构成一个相关联的部位。
所有五个配有微结构的部位分别适用于汇集有限的液体量。
图15a以俯视图示出一个局部配有微结构的平台的一部分(311)，这些微结构用于汇集一个有限液体量。
图15b示出沿着图15a中的截切线XVb-XVb截切微结构部位的截面图。
所述平台配有一个缺口(312)。在缺口中在一个第一部位中设置多个矩形短臂(313)。在一个第二部位的一个凹下(314)中在缺口内部存在多排具有圆柱体(315)。所述缺口还包括两个空腔(316)和(317)，它们用于充满待处理的液体或者用于捕获越过微结构流动的液体。
在柱体与短臂之间的距离在毫米外周或者以下。在柱体或短臂之间的空腔分别构成一个相关联的部位。
在实施例(311)中两个配有微结构的部位分别适用于汇集有限的液体量。分别在有限液体量中存在的试剂可以在载有和汇集有限液体量的部位干燥。
图16a以俯视图示出一个由局部配有微结构的平台的一部分(321)，这些微结构用于汇集一个有限液体量。
图16b示出沿着图16a中的截切线XVIb-XVIb截切微结构部位的截面图。
所述平台在图16a和16b中配有一个未示出的透明盖板。在有限液体量放到为其所规定的部位上之前，将这个盖板固定在平台上。
所述平台在一个部位配有一个扁平缺口(322)，它包括空腔(323)，(324)，(325)和(326)。在缺口内部的第一部位安置一个凹下(328)，在其中存在短臂(327)，其高度小于凹下的深度。
在空腔内部的一个第二部位在底部上存在短臂(329)，其高度小于缺口的深度。在短臂(327)之间的相关联部位与空腔(325)连接。在短臂(329)之间的相关联部位与空腔(326)连接。
所述盖板包括四个开孔，它们位于四个空腔(323，324，325，326)的上面。
两个配有微结构的相关联部位分别适用于汇集有限的液体量。这两个部位分别通过盖板中的开孔和位于其下的空腔(325)和(326)接触到只应流进短臂(327)以及(329)之间的相关联部位的液体。在这两种液体中可以分别存在试剂。输送到这些部位的有限液量可以以流体形式且相互分开地保存，或者它们可以是干燥的且相互分开的。
通过空腔(323)上面的遮盖孔可以将待处理的液体充入空腔(323)。它通过毛细力流进空腔(322)，首先与位于短臂(327)之间的试剂反应，接着与位于短臂(329)之间的试剂反应。通过来自空腔(322)的充入的液体使空气通过空腔(324)和位于其上的盖板中的开孔逸出。一旦待处理的液体充满缺口(422)并到达空腔(324)，流动通过毛细塞滞留在盖板中的开孔外侧上。
可以视觉地观察或光度地检测待处理的液体在其与短臂之间侧向的试剂产生反应后在顺着短臂(329)下游处产生或形成的变化。
权利要求
1.一种用于处理浸润液体的平台，它在一个形成微结构的支架上-包括空腔和一个用于输送液体的通道系统，该系统配有至少一个入口和至少一个出口，所述通道的横截面分段地在大小和形状上是不同的，并且-所述通道是毛细管，它们在至少一个垂直于液体输送方向的方向上至少分段地具有在毫米外周及以下的尺寸，-所述微结构的壁体至少可以分段地浸润，其中所述平台·包括至少一个另外的形成微结构的元件，它设置在液体输送路径里面，所述微结构元件组中包括·流体开关，它具有一个在一个较窄毛细管到一个较宽毛细管的过渡部位上的毛细塞，并具有一个连接到毛细塞上的控制毛细管，·用于待处理的液体的计量装置，它具有一个毛细塞并具有一个基本上T形的分支，以及具有一个容纳计量液体量的并且设置在毛细塞与分支之间的空间，·分离装置，它用于根据扩散作用使隙扩散液体分流，具有一个毛细缝隙，该毛细缝隙侧向连接在一个通道上，·用于聚积有限液体量的部位，它包括微结构，这些微结构基本垂直地竖立在该部位的底部上，并且中间空间位于微结构之间，该中间空间具有毫米外周的微结构之间的尺寸。
2.如权利要求1所述的平台，其特征在于，所述至少一个毛细管的宽度为5微米到5毫米。
3.如权利要求1所述的平台，其特征在于，所述至少一个毛细管的深度为0.5微米到2毫米。
4.如权利要求1所述的平台，其特征在于，所述平台至少局部地被遮盖并且所述微结构至少在一个位置上与外界连接。
5.如权利要求1所述的平台，其特征在于，所述入口和/或出口是用于有限液体量的空腔。
6.如权利要求1所述的平台，其特征在于，所述入口和/或出口配有一个接头用于引入以及排出液体流。
7.如权利要求1所述的平台，其特征在于，所述至少一个空腔是分析室。
8.如权利要求所述的平台，其特征在于，所述至少一个空腔含有试剂并且是反应室。
9.如权利要求1所述的平台，其特征在于，多个空腔作为分析室或作为反应室先后地设置在待处理液体的输送路径里面。
10.如权利要求1所述的平台，其特征在于，多个空腔作为分析室或作为反应室先后地设置在待处理液体的多个输送路径里面。
11.如权利要求1所述的平台，其特征在于，待处理液体的多个输送路径相互并联地设置。
12.如权利要求1所述的平台，其特征在于，至少一个用于待处理液体的输送路径至少在一个位置上分支出来。
13.如权利要求1所述的平台，其特征在于，至少一个另外的形成微结构的元件是具有必要时蜿蜒状的毛细管的计量装置。
14.如权利要求13所述的平台，其特征在于，所述毛细管形计量装置包括一个空腔或一个扩展部。
15.如权利要求1所述的平台，其特征在于，所述至少一个另外的形成微结构的元件是毛细塞。
16.如权利要求1所述的平台，其特征在于，所述至少一个另外的形成微结构的元件是流体开关，它具有优选0.5秒至20分钟的停留时间。
17.如权利要求1所述的平台，其特征在于，至少一个另外的形成微结构的元件是缝隙式的用于待处理液体分流的排流装置，该液体含有弥散的颗粒。
18.如权利要求1所述的平台，其特征在于，该平台在一个侧面上形成微结构。
19.如权利要求18所述的平台，其特征在于，该平台在其形成微结构的侧面上被遮盖，并且该盖板优选不结构化。
20.如权利要求18所述的平台，其特征在于，该平台在一个侧面上形成微结构，并且它含有通道，这些通道从一个侧面上的微结构一直通到没有微结构化的另一侧面，并且该平台在其没有微结构化的侧面上配有盖板，它在其面对平台的侧面上形成微结构，并且所述通道使平台的微结构与盖板中的微结构连接。
21.如权利要求1所述的平台，其特征在于，该平台在至少两个侧面上形成微结构，并且该平台在至少一个微结构化侧面上被遮盖，并且所述盖板优选没有结构化。
22.如权利要求21所述的平台，其特征在于，该平台在至少两个侧面上形成微结构，并且该平台包括通道，这些通道从平台的一个形成微结构的侧面一直通到另一形成微结构的侧面。
23.如权利要求1所述的平台，包括至少一个具有下面微结构元件的环节·一个第一空腔(15)，它与一个入口(11)通过一个第一毛细管(13与14)连接，·一个第二空腔(12)，它顺着第一空腔(15)在下游设置，·一个流体开关，位于第一空腔(15)与第二空腔(21)之间，它通过一个较窄的毛细管(16)与第一空腔(15)连接并通过一个较宽的毛细管(19)与第二空腔(21)连接，并且它包括一个在较窄毛细管(16)到较宽毛细管(19)的过渡部位上的毛细塞(17)以及一个控制毛细管(18)，该控制毛细管连接到较窄毛细管(16)上，并且它通向第一毛细塞(17)，·一个毛细管(22)，它在第二空腔(21)上开始并且其敞开的端部作为出口，并且该毛细管在其敞开的端部上配有一个第二毛细塞。
24.如权利要求23所述的平台，该平台还包括·一个出口(12)，它与入口(11)通过一个毛细管(13)连接，和·一个基本上T形的分支，在其上一个毛细管(14)从上述毛细管(13)的一个基本直线区段中基本垂直地分支出来。
25.如权利要求23所述的平台，其特征在于，所给出的微结构元件按照形式和结构在平台上以多个环节存在，并且每个环节连接到入口(11)与出口(12)之间的一个单个的毛细管(13)上。
26.如权利要求1所述的平台，该平台包括至少一个具有下面的微结构元件的分支环节·一个第一空腔(35)，它与一个入口(31)通过一个第一毛细管(33与34)连接，·一个第二空腔(41)，它顺着第一空腔(35)下游设置，·一个第一流体开关，位于第一空腔(35)与第二空腔(41)之间，它通过一个较窄的毛细管(36)与第一空腔(35)连接并通过一个较宽的毛细管(39)与第二空腔(41)连接，并且它包括一个在较窄毛细管(36)到较宽毛细管(39)的过渡部位上的第一毛细塞(37)以及一个第一控制毛细管(38)，该控制毛细管连接到较窄毛细管(36)上，并且它通向第一毛细塞(37)，·一个在一个侧面分支中的第三空腔(44)，·一个第二流体开关，位于第二空腔(41)与第三空腔(44)之间，它通过一个较窄的毛细管(45)与第三空腔(44)连接并通过一个较宽的毛细管(48和49)与第二空腔(41)连接，并且它包括一个在较窄毛细管(45)到较宽毛细管(48)的过渡部位上的第二毛细塞(46)以及一个第二控制毛细管(47)，该控制毛细管连接到毛细管(42)上并且它通向第二毛细塞(46)，·一个毛细管(42)，它在第二空腔(41)上开始并且它通向一个包括一个吸附垫(43)的空腔。
27.如权利要求26所述的平台，该平台还包括·一个出口(32)，它与入口(31)通过毛细管(33)连接，和·一个基本上T形的分支，在其上毛细管(34)从毛细管(33)的一个基本直线区段中基本垂直地分支出来。
28.如权利要求26所述的平台，其特征在于，所给出的微结构元件按照形式和结构在平台上以多个环节存在，并且每个环节连接到入口(31)与出口(32)之间的一个单个的毛细管(33)上。
29.如权利要求1所述的平台，该平台包括至少一个具有下面的微结构元件的分支环节·一个第一空腔(35)，它与一个入口(31)通过一个第一毛细管(33与34)连接，·一个第二空腔(41)，它顺着第一空腔(35)下游设置，·一个第一流体开关，位于第一空腔(35)与第二空腔(41)之间，它通过一个较窄的毛细管(36)与第一空腔(35)连接并通过一个较宽的毛细管(39)与第二空腔(41)连接，并且它包括一个在较窄毛细管(36)到较宽毛细管(39)的过渡部位上的第一毛细塞(37)以及一个第一控制毛细管(38)，该控制毛细管连接到较窄毛细管(36)上，并且它通向第一毛细塞(37)，·一个第二入口(44)，它设置在一个侧面分支里面，·一个第二流体开关，位于第二空腔(41)与第二入口(44)之间，它通过一个较窄的毛细管(45)与第二入口(44)连接并通过一个较宽的毛细管(48与49)与第二空腔(41)连接，并且它包括一个在较窄毛细管(45)到较宽毛细管(48)的过渡部位上的第二毛细塞(46)以及一个第二控制毛细管(47)，该控制毛细管连接到毛细管(42)上并且它通向第二毛细塞(46)，·一个第三流体开关，位于第二空腔(41)与一个包括吸附垫(43)的空腔之间，并且该流体开关通过较窄毛细管(42)与第二空腔(41)连接，并且该流体开关通过较宽的毛细管(53与54)与一个包括一个吸附垫(43)的空腔连接，并且该流体开关包括一个在较窄毛细管(42)到较宽毛细管(53)的过渡部位上的第三毛细塞(51)以及一个第三控制毛细管(52)，该控制毛细管连接到毛细管(42)上并且它通向第三毛细塞(51)，
30.如权利要求29所述的平台，该平台还包括·一个出口(32)，它与第一入口(31)通过毛细管(33)连接，和·一个基本上T形的分支，在其上毛细管(34)从毛细管(33)的一个基本直线区段中基本垂直地分支出来。
31.如权利要求29所述的平台，其特征在于，所给出的微结构元件按照形式和结构在平台上以多个分别具有一个分支的环节存在，并且每个环节连接到入口(31)与出口(32)之间的一个单个的毛细管(33)上。
32.如权利要求1所述的平台，该平台包括至少一个具有下面的微结构元件的分支环节·一个空腔(71)，它与一个入口(61)通过一个第一毛细管(63与64和70)连接，其中第一毛细管(64)必要时包括一个扩展部，·一个在较窄毛细管(64)到较宽毛细管(66)的过渡中的毛细塞(67)，·一个第二入口(65)，它通过一个第二毛细管(68)连接到毛细塞上，·一个第三毛细管(72)，它在一个位置(73)上分支出来，在该位置上一个第四毛细管(74a)通向第二空腔(75)，在该空腔上连接第五毛细管(76)，它在其敞开的端部上具有一个毛细塞，·一个控制毛细管(80)，它从较窄毛细管(78)中分支出来，并且它通向在较窄毛细管(78)到较宽毛细管(79)的过渡部位上的毛细塞(81)。
33.如权利要求32所述的平台，该平台还包括·一个出口(62)，它与入口(61)通过一个毛细管(63)连接，和·一个基本上T形的分支，在其上一个毛细管(64)从上述毛细管(63)的一个基本直线区段中基本垂直地分支出来。
34.如权利要求32所述的平台，其特征在于，所给出的微结构元件按照形式和结构在平台上以多个分支的环节存在。
35.如权利要求32所述的平台，其特征在于，所给出的微结构元件按照形式和结构在平台上以多个分支的环节存在，并且每个分支的环节连接到一个位于入口(61)与出口(62)之间的一个单个的毛细管(63)上。
36.如权利要求1所述的平台，该平台包括至少一个具有下面的微结构元件的分支环节·一个入口(91)，它通过一个第一毛细管(93)与一个出口(92)连接，·一个毛细缝隙(94)，它侧向连接在第一毛细管上，·一个第二毛细管(95)，它使毛细缝隙(94)与一个空腔(96)连接，·一个第三毛细管(97)，它连接到上述空腔(96)上，并且它在其敞开的端部上具有一个毛细塞。
37.如权利要求1所述的平台，该平台包括至少一个具有下面的微结构元件的分支环节·一个用于第一液体的入口(101)，该入口通过一个第一毛细管(102)与一个第一空腔(103)连接，·一个第二空腔(109)，它通过第二毛细管(104与108)与第一空腔连接，·一个在第二毛细管的走向中具有一个控制毛细管(105)的第一流体开关(107)，该控制毛细管连接到第二毛细管(104)上，·一个第三毛细管(110与113)，它使第二空腔与一个出口(114)连接，·一个在第三毛细管的走向中具有一个控制毛细管(120)的第二流体开关(112)，·一个第三流体开关(119)，其较宽的毛细管通过一个分支(122)上的连接毛细管与第三毛细管(108)连接，并具有一个控制毛细管(118)，它与第三毛细管(110)连接，·一个第二入口(116)，它通过一个毛细管与第三流体开关(119)连接，和·一个第三控制毛细管(120)，它从第三流体开关(119)的较宽毛细管中分支出来，并且它通向第二流体开关(112)的毛细塞(111)。
38.如权利要求37所述的平台，其特征在于，所给出的微结构元件按照形式和结构在平台上以多个分支的环节存在。
39.如权利要求37所述的平台，其特征在于，所给出的微结构元件按照形式和结构在平台上以多个分支的环节存在，并且每个分支的环节连接到一个单个的入口(101)。
40.如权利要求1所述的平台用于处理在1微升至1000微升外周中的液体。
41.如权利要求1所述的平台用于处理和分析来自生物、化学和医疗领域中的液体。
全文摘要
在生物学、生物化学、化学、医学和药物学中用于检验液体的方法，为了处理液体和对于辅助措施需要明显的费用，并且它们只需最小量的液体。所述的微结构平台包含空腔和毛细管，液体通过毛细力输送到空腔和毛细管。该平台包括流体开关、液体计量装置、根据扩散作用使液体分离的装置和用于聚积有限液体量的部位。所述毛细系统可以分支。所述平台适用于大量在微升外周液体量的检验。只需要非常少量的反应剂和辅助措施，它们可以以干燥的或惰化的形式位于空腔里面。在一个平台上可以实现不同的检验，检验可以同时并行地进行或先后地进行。所述平台可以经济地大量生产并可以满足反应过程和评价检验结果的许多要求。
文档编号G01N35/00GK1715932SQ200510068578
公开日2006年1月4日 申请日期2005年2月17日 优先权日2004年2月17日
发明者G·布兰肯斯泰因, T·维尔姆斯, C·马尔科尔德特, H·巴托斯, R·-P·彼得斯 申请人:泊灵格英格尔海姆微部件有限责任公司