Картридж для быстрого отбора пробы - заявка 2017101085 на патент на изобретение в РФ

1. Картридж (10) для обработки жидкой пробы, содержащий:
впускное (12) отверстие, выполненное с возможностью размещения через него пробы;
камеру (16) для обработки, в которой обеспечивается обработка пробы;
камеру (14) для хранения, выполненную с возможностью хранения пробы в промежуточном положении, имеющую давление (pC) капиллярного всасывания для хранения;
впускной (13) капиллярный канал, который соединяет впускное (12) отверстие с камерой (14) для хранения, имеющий впускное (pB) давление капиллярного всасывания, причем впускное (pB) давление капиллярного всасывания и давление (pC) капиллярного всасывания для хранения достаточно высоки для перемещения некоторой пробы из впускного отверстия в камеру для хранения без необходимости какого-либо дополнительного давления;
подающий (15) капиллярный канал, который соединяет камеру (14) для хранения с камерой (16) для обработки, причем подающий (15) капиллярный канал и камера (16) для обработки имеют капиллярное (pD) давление подачи; при этом давление (pD) капиллярного всасывания подачи достаточно высоко для введения некоторой пробы из камеры (14) для хранения в камеру (16) для обработки, и давление (pB) капиллярного всасывания для хранения ниже, чем давление (pD) капиллярного всасывания подачи;
элемент (18, 20) для контроля потока выполненный с возможностью такого внешнего управления, что пробу можно было вытягивать из камеры (14) для хранения в камеру (16) для обработки без какого-либо активного откачивания;
при этом впускной капиллярный канал (13) и подающий капиллярный канал (15) имеют общую часть канала, которая служит как для отбора пробы в камеру (14) для хранения, так и для снабжения камеры (16) для обработки; и часть подающего капиллярного канала (15), которая не является общей с впускным капиллярным каналом (13) ответвляется от впускного капиллярного канала (13).
2. Картридж (10) по п. 1, в котором размеры камеры для хранения оптимизированы, чтобы иметь давление капиллярного всасывания для хранения, достаточно большое для обеспечения времени заполнения камеры для хранения менее чем около 5 секунд, предпочтительно, менее 3 секунд, и достаточно малое для обеспечения времени заполнения камеры для обработки меньше, чем заданный временной предел.
3. Картридж (10) по п. 1, в котором элемент (18) для контроля потока дополнительно выполнен с возможностью предотвращения прохода пробы в камеру (16) для обработки, когда проба входит в картридж (10) через впускное (12) отверстие, и для направления снабжения камеры (14) для хранения, хотя упомянутое впускное давление капиллярного всасывания ниже, чем давление капиллярного всасывания подачи.
4. Картридж (10) по п. 1, в котором форма поперечного сечения подающего капиллярного канала (15) отлична от формы поперечного сечения впускного капиллярного канала (13).
5. Картридж (10) по п. 1, в котором впускной капиллярный канал (13) короче, чем камера (14) для хранения и/или подающий капиллярный канал (15).
6. Картридж (10) по п. 1, в котором длина впускного капиллярного канала (13) составляет примерно менее 5 мм, предпочтительно, примерно менее 3 мм.
7. Картридж (10) по п. 1, в котором вход подающего капиллярного канала (15) выполнен в стенке камеры (14) для хранения и находится вблизи соединения по текучей среде между впускным капиллярным каналом (13) и камерой (14) для хранения.
8. Картридж (10) по п. 1, в котором камера (14) для хранения, по меньшей мере, частично ограничен прозрачным окном.
9. Картридж (10) по п. 1, в котором камера (14) для хранения содержит, по меньшей мере, один комплект штифтовых структур (21) и/или, по меньшей мере, одну метку для надежной индикации адекватности пробы.
10. Картридж (10) по п. 1, в котором элемент (18) для контроля потока представляет собой отверстие, открываемое контролируемым образом.
11. Картридж (10) по п. 1, в котором камера (16) для обработки выполнена с возможностью оптических измерений, в частности, для FTIR-измерений или измерений рассеянного света.
12. Картридж по п. 1, в котором, по меньшей мере, один из каналов (13, 15) дополнительно пересекается линией сопряжения (TL), образованной различными корпусами (51, 52) пресс-формы для пресс-формы (50) для литья под давлением, используемыми для изготовления микрофлюидного устройства,
причем упомянутый канал (13, 15) содержит флюидальный элемент (FE), который компенсирует возможное препятствие для потока, создаваемое линией сопряжения (TL).
13. Прибор для обработки пробной текучей среды в картридже (10), содержащий:
картридж по п. 1;
детектор адекватности пробы для определения того, что заданное количество пробы было отобрано картриджем (10);
привод открывания, который может открывать элемент (18) для контроля потока картриджа (10), если детектор адекватности пробы определил заданное количество пробы.
14. Способ для обработки жидкой пробы в картридже, согласно которому применяют картридж по п. 1 и осуществляют, по меньшей мере, следующие этапы, на которых:
a) вытягивают пробу первыми капиллярными силами в камеру (14) для хранения, когда элемент (18) для контроля потока не приведен в действие;
b) приводят в действие элемента (18) для контроля потока для продвижения пробы вторыми капиллярными силами из камеры (14) для хранения в камеру (16) для обработки;
c) обрабатывают пробу в камере (16) для обработки.
15. Способ по п. 14, согласно которому продолжительность вытягивания на этапе a) меньше, чем продолжительность продвижения на этапе b).
16. Способ по п. 14, согласно которому продолжительность вытягивания на этапе a) составляет примерно менее 5 с, предпочтительно, примерно менее 3 с.
17. Пресс-форма (50) для литья под давлением для изготовления картриджа (10) по п. 1, причем пресс-форма содержит первый корпус (51) пресс-формы и второй корпус (52) пресс-формы, приводимые в контакт друг с другом по линии сопряжения (TL) для создания полости, в которой с помощью литья под давлением формируют картридж, в которой:
первый корпус (51) пресс-формы имеет первый (P15a) выступ, соответствующий первой части (15a), по меньшей мере, одного из каналов (13, 15) картриджа (10);
второй корпус (52) пресс-формы имеет второй (P15b) выступ, соответствующий второй части (15b) этого канала (13, 15);
при этом:
упомянутые первый и второй выступы (P15a, P15b) контактируют друг с другом по линии сопряжения (TL), соединяя первую и вторую части (15a, 15b) канала (15);
первый и/или второй корпус (51, 52) пресс-формы содержит дополнительный выступ (PFE) для создания флюидального элемента (FE), который компенсирует возможное препятствие для потока, создаваемое линией сопряжения (TL).
18. Микрофлюидное (10) устройство, полученное литьем под давлением с помощью пресс-формы (50) для литья под давлением по п. 17
Наверх