CN111886075A - 用于在使用密封液体的情况下对试样液体进行划分的方法和微流体装置、用于制造微流体装置的方法以及微流体*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在微流体装置（1）中在使用密封液体（20）的情况下对试样液体（10）进行划分的方法。所述试样液体（10）和所述密封液体（20）具有不同的润湿特性并且能够彼此组合成由两个通过界面来彼此分开的相所构成的两相***。所述微流体装置（1）包括一个具有至少一条用于导入所述试样液体（10）和所述密封液体（20）的入口通道（101）的腔室（100）和多个能够通过所述入口通道（101）来填充的空腔（105），其中所述入口通道（101）和所述空腔（105）具有根据所述试样液体（10）和所述密封液体（20）的相应的润湿特性来限定的几何形状。在所述方法中，首先导入所述试样液体（10）。在此，所述试样液体（10）的弯月面通过限定的几何形状来适当地、比如凹入地成形，以便用所述试样液体（10）来填充所述空腔（105）。随后，在另一个步骤中导入所述密封液体（20）。在此，所述密封液体（20）的弯月面通过所存在的、较大的接触角和限定的几何形状来适当地、比如凸出地成形，以便用所述密封液体（20）来覆盖所述被填充的空腔（105）。

Description

用于在使用密封液体的情况下对试样液体进行划分的方法和 微流体装置、用于制造微流体装置的方法以及微流体***

技术领域

本发明涉及根据独立权利要求所述类型的一种装置或一种方法。

背景技术

微流体的分析***、所谓的芯片上实验室（Lab-on-a-Chip）***允许自动化地、可靠地、紧凑地并且低成本地处理用于医学诊断的化学或生物物质。通过多种用于流体的受控操纵的操作的组合，能够实现复杂的微流体的处理流程。

流体的划分代表着一种基本操作，所述流体的划分形成用于高度多路复用（multiplex）的、基于核酸的分析方法、数字PCR应用或单细胞分析的基础。在文献中已经介绍了多种基于不同机制的、用于对流体进行划分的方案。在此，能够区分基于小滴的方案和基于具有多个隔间的微流体划分结构的应用的这种方案。在第一类方案中，小滴的单分散的乳剂在液态的不可混合的第二相中产生并且通过合适的界面活性的物质（也被称为表面活性剂）的使用来稳定。在此，流体地产生各个反应隔间，这会使试剂难以以限定的方式预存在隔间中。而在第二类方案中，所述划分则在微流体结构中进行，所述份额、也就是部分量在明确限定的隔间中产生。在这里在各个隔间中能够预存靶所特有的试剂，以用于能够进行高度多路复用的分析。此外，这些方案具有的优点是，份额定位地处于限定的位置上，这允许进行更简单的测评。

然而，迄今为止已知的用于微流体划分的解决方案受到一定限制或者对所述装置或者用于运行该装置的方法提出特殊的要求，从而所述装置或方法不能容易地映射到全自动化的芯片上实验室***上。一些解决方案例如需要手动的吸移步骤。其它解决方案为了完全填充空腔而要求垂直于空腔平面进行离心分离或者在空腔平面进行离心分离。虽然通过离心分离能够实现被夹在空腔中的空气的排出，但是离心分离同时代表着对芯片上实验室***的重大要求。此外，在离心分离时在空腔平面中由于所需要的流体通道而减小了最大可达到的空腔密度。其他解决方案又基于基底的透气性，以便能够排挤被夹在空腔中的空气。在US 9,150,913 B2 中描述的解决方案例如充分利用基底的弹性。然而，许多允许以高生产量方法、例如注塑来低成本地制造微流体芯片的聚合物通常不具有足够的透气性或弹性。在US 8,895,295 B2 中所介绍的解决方案要求给空腔抽真空。

芯片上实验室***能够成本低廉地由聚合物、像比如PC、PP、PE、COP、COC或PMMA来制造。然而，一些聚合物在未处理的形式中具有疏水的表面特性。为了用水溶液润湿疏水表面，应该向由流体和固体构成的***输送附加的界面能。因此，所存在的毛细力抑制微流体结构的完全填充并且与如下毛细压力相应，所述毛细压力防止流体弯月面的自发的进展。只有通过足够的外部压力的加载才能过度补偿所存在的毛细压力，从而能够引起所述流体弯月面的前进。然而，为了用水溶液在压力驱动的情况下润湿尤其疏水的表面，需要适当地设计微流体结构的几何形状，以便实现对于所述结构的完全填充并且防止不受欢迎的空气夹杂。

发明内容

在此背景下，用在这里所提出的方案介绍根据独立权利要求所述的、一种用于在使用密封液体的情况下在微流体装置中对试样液体进行划分的方法、一种使用这种方法的装置、一种用于制造这种装置的方法以及一种微流体***。通过在从属权利要求中所列举的措施，能够实现在独立权利要求中所说明的装置的有利的拓展方案和改进方案。

在这里所介绍的方案基于如下认识，即：微流体装置的空腔能够通过空腔几何形状的合适的设计根据试样液体的接触角或润湿特性以及在试样液体上构成的界面的几何形状来完全地并且可靠地填充。由此能够取消对于所述空腔的抽真空或者用可溶于试样液体中的气体进行的初始填充或者透气的基底的使用或者垂直于空腔平面的离心分离。此外，这里所介绍的方案允许随后用密封液体来覆盖试样液体。尤其这两个步骤能够完全自动化地来执行，因而不需要手动的吸移步骤。此外，这种装置能够容易地集成到微流体平台中并且能够成本低廉地来制造。

关于所述空腔中的检测反应的执行，例如可能需要对试样液体进行调温，例如用于执行聚合酶链式反应、简称PCR。然而，随着温度的升高，液体中的气体可溶性一般会降低。这可能导致在给试样液体和密封液体加热时形成小气泡，所述小气泡可能影响到微流体密封并且因此影响到划分。为了解决这个问题，例如能够用经过脱气的液体进行工作。然而，为了长时间稳定地预存经过脱气的液体，通常应该采取附加的预防措施，以便防止在存放期间气体不受欢迎地溶解于流体中。因此，这里所介绍的方案可选地能够实现小气泡的有效排出或者液体的芯片上脱气，从而也能够使用未完全脱气的液体。尤其借助于在这里所介绍的方案能够确保在明确限定的位置处受控地形成小气泡，从而能够显著地减少在空腔处不受欢迎地形成小气泡的情况。

由所述空腔中的高度多路复用的检测反应、尤其是试样液体的各个划分中的不同的、彼此独立的反应看来，可能需要将试剂预存在空腔中。然而，在填充例如形成阵列-结构的空腔的期间，可能出现被预存在空腔中的试剂的夹带情况。所预存的试剂的夹带对于空腔的正确的功能性来说有着重要意义，因为它会导致假阳性或假阴性的结果。通过在这里所介绍的方案能够显著地减少这种夹带情况。

因此，通过密封液体的使用以及试样液体和所述密封液体的不同润湿特性的充分利用，能够实现对于所述试样液体的温度稳定的、特别是全自动化的划分。此外重要的是，所述试样液体和密封液体彼此不会混合或者仅仅略微混合。为了进行划分，所述微流体装置具有如下腔室，该腔室拥有特殊成形的空腔。如此设计所述空腔的形状，从而在所述密封液体已经被导入到腔室中之后所述试样液体的一部分存留在空腔中。所述试样液体在空腔中的存留能够通过试样液体和密封液体的不同的润湿特性以及在这两种液体和基底表面之间构成的两相界面的形状来得到保证。

通过合适的设计能够确保可靠且完全地填充空腔。在一种有利的实施方式中，所述空腔具有亲水的表面特性，从而对所述空腔进行通过毛细力来辅助的填充。这必要时也允许填充具有较大的纵横比的空腔。

份额的容积能够通过结构几何形状和密封液体的接触角来确定。该方法特别适合于具有小于10μL的容积的小空腔，因为在这里由于大的表面-容积比所述两相界面能够通过所出现的表面能而良好地稳定化。这允许找到合适的流动速率处理窗口，其仅仅导致所述份额的小的容积变化。

通过所述空腔中的可选的试剂预存，能够在各个份额中执行彼此独立的反应。由此，比如可以执行高度多路复用的应用，所述应用允许由多个不同的靶看来对试样进行研究。尤其例如能够通过合适的添加剂的添加或者所预存的试剂在添加剂中的埋入而在填充和密封期间充分地防止所预存的试剂的夹带。

根据另一种实施方式，例如在执行聚合酶链式反应时，能够通过有效地排出小气泡这种方式来确保结构的热稳定性，而为此不需要完全脱气的液体。尤其由此能够防止所述试样液体与所述密封液体之间的两相界面由于小气泡的形成而受到影响或者所述试样液体从空腔蒸发成小气泡并且由此从所述空腔中消失。

微流体结构的几何形状的合适的设计允许完全用试样液体来填充该微流体结构或者也提供了更普遍的微流体的功能性，所述微流体的功能性基于在所加入的流体上或者在多种所加入的流体之间所构成的毛细的上表面或者界面。但是，无论如何在个别情况下对在微流体结构中构成的毛细的界面的分析性描述是可行的，并且借助于数值方法计算任意微流体的几何形状中的一般性的毛细的界面在计算方面十分耗费。

因此，在这里所介绍的方案的范围内也描述了一种用于有效地计算毛细的界面的计算方法，以便能够由预先给定的微流体的功能性看来合适地设计微流体结构。该方法允许通过预先给定所存在的接触角以及一类具有合适的参数化的测试结构这种方式来获取参数的合适的值域，以便实现所期望的微流体的功能性、例如用第二流体进行的完全的填充和限定的覆盖。

用于微流体的功能性的实例比如是完全填充所述空腔或者受控地部分地将流体从所述空腔中排挤。如以下所示，该计算方法比如能够被用于适当地设计微流体的空腔-阵列-结构，从而能够实现将流体划分到多个空腔上的结果。计算方法的主要步骤基于通过与限定的结构围成固定的角度的、拥有不同曲率的圆形段对前进的液体弯月面进行的几何描述。从模型中可以推断出针对结构的几何形状的条件，所述条件确保了所期望的微流体的功能性、例如完全填充直到特定的预先给定的接触角。

在进行巨大耗费的实验评估之前，能够实现微流体结构的设计。由此可以显著地降低为了提供且保证微流体结构的所期望的功能性所需要的开发耗费。尤其在进行耗费更大的制造和实验评估之前，能够首先通过计算来评估多种测试结构。

此外，由此能够推导出在测试结构的完全参数化之后能够由参数空间的部分区域满足的条件。在识别了该部分区域之后，能够将该部分区域用作起点，以便在可行的附加的预先给定的边界条件下合适地设计微流体结构。

该计算方法尤其适合于具有以下表面的结构的设计，所述表面不被流体润湿，也就是说对于所述表面来说存在大的接触角。因此，为了提供预先给定的微流体的功能性而能够在预先给定的基底中必要时找到微流体结构的合适的几何形状，而不需要所述基底的化学的表面改性、也就是说润湿特性的调整。相反，为了实现给定的微流体的功能性也能够动用具有不太合适的表面特性的基底，因为这些基底通过微流体结构的合适的设计可能仍然能够提供预先给定的微流体的功能性。

这里所介绍的方案现在提供了一种用于在微流体装置中在使用密封液体的情况下对试样液体进行划分的方法，其中所述试样液体和所述密封液体具有不同的润湿特性并且能够彼此被连接成或者能够组合成由两个通过界面彼此分开的相所构成的两相***，其中所述微流体装置具有如下腔室，所述腔室则具有至少一条用于导入试样液体和密封液体的入口通道以及多个能够通过所述入口通道来填充的空腔，其中所述入口通道和空腔具有根据试样液体的和密封液体的相应的润湿特性来限定的几何形状，其中所述方法包括以下步骤：

导入试样液体，其中所述试样液体的弯月面通过限定的几何形状和试样液体的存在的接触角来合适地、例如凹入地成形，以便用试样液体填充所述空腔；并且

在导入所述试样液体之后导入密封液体，其中所述密封液体的弯月面通过限定的几何形状以及所述密封液体的在此存在的、尤其超过试样液体的接触角的接触角来适当地、例如凸出地成形，以便用所述密封液体来覆盖所填充的空腔。

“划分”尤其能够是指将试样的总量划分成或一份一份地分成多个部分量、也被称为份额或划分部分。“试样液体”例如能够是指体液、PCR-Master-Mix或者细胞悬浮液。所述密封液体例如能够是矿物油、石蜡油或硅油、硅预聚物或氟化油、像比如氟必琳、氟代烃FC-40/FC-70。

“润湿特性”能够是指液体在与固体表面接触时的特性。根据液体的类型并且根据固体表面的材料和性质，液体能够或强或弱地润湿固体表面。所述润湿特性能够通过接触角、也被称为边缘角或润湿角来表征。“接触角”能够是指液体量相对于固体表面所形成的角度。液体量与固体表面之间的接触角的大小取决于触碰面处的物质之间的相互作用：相互作用越小，接触角越大，反之亦然。

“空腔”能够是指基底中的凹处。所述空腔例如能够以具有多个列或行的阵列-结构来布置。所述空腔能够通过入口通道彼此流体地连接。根据空腔的布置，这些空腔在通过入口通道导入液体时能够同时或依次用液体来填充。例如，属于每一行的空腔能够同时填充，而属于每一列的空腔则能够依次填充。

“限定的几何形状”例如能够是指所述入口通道的和尤其是所述空腔的、限定的高度、限定的宽度、限定的长度、限定的容积、限定的曲率半径或其他几何参数。几何形状尤其能够根据下面详细描述的计算方法根据有待导入的液体的相应的润湿特性并且根据所述入口通道的和所述空腔的相应的材料来限定。

“弯月面”能够是指液体的表面的拱形，其中该拱形归因于液体和邻接的壁体的表面之间的相互作用。“凹入的弯月面”能够是指液体的向里拱曲的表面。“凸出的弯月面”则能够是指液体的向外拱曲的表面。

试样液体的弯月面通过所存在的接触角来适当地、例如凹入地成形，由此能够避免在试样液体流入到空腔中时的空气夹杂。而通过所述密封液体的所构成的、例如凸出地成形的弯月面则能够实现这一点，即：在试样液体和密封液体之间的空腔中构成的界面朝空腔的相应的底部的方向弯曲。因此，能够防止所述试样液体的处于空腔中的部分量绝大部分被流入的密封液体所排挤。此外，由此能够有效地防止所述试样液体从空腔中逸出。

根据一种实施方式，在导入试样液体之前，能够在加入步骤中将至少一种试剂和/或添加剂加入到空腔中。“试剂”例如能够是指引物或探针，例如用于检测试样液体中的特定的DNA序列或其它靶分子。“添加剂”能够是指辅助材料或添加物，像比如聚乙二醇、黄原胶、海藻糖、琼脂糖、明胶、石蜡或者由多种所提到的材料构成的组合。通过这种实施方式，能够以有针对性的且能再现的方式在试样液体的不同的部分量中执行不同的检测反应。

例如能够在加入步骤中使空腔中的试剂和/或添加剂干燥。由此能够实现所述试剂或添加剂的长时间稳定的存放。由此也能够在填充空腔时避免所述试剂或添加剂的夹带。

根据另一种实施方式，在加入步骤中能够在第一干燥步骤中使所述试剂干燥并且在跟随第一干燥步骤之后的第二干燥步骤中使所述添加剂干燥。由此能够将所述试剂的夹带情况降低到最小程度。

此外，所述方法能够包括将所述试样液体调温到反应温度的步骤。在此，能够将腔室斜置和/或置于旋转运动中。“反应温度”能够是指预先给定的温度，在该温度下在所述试样液体中进行特定的反应、例如聚合酶链式反应或用于对试样液体中的特定的分子进行检测的检测反应。由此能够保证，在给所述试样液体加热时可能产生的小气泡快速上升并且被从所述空腔中排出。

根据另一种实施方式，能够在加热步骤中使所述微流体装置的前置于和/或后置于空腔的导引液体的区段达到脱气温度，以用于给试样液体和/或密封液体脱气。“导引液体的区段”能够是指所述装置的与空腔流体地耦合的、比如呈另一腔室或通道的形式的区段。例如，所述导引液体的区段能够包括可调温的排气腔室。由此能够有效地避免在空腔中形成小气泡。

也有利的是，在导入密封液体的步骤中，以至少与处于所述空腔中的液体的温度一样高的温度导入所述密封液体。由此能够避免所述空腔中的试样液体的蒸发。

此外，这里所介绍的方案提供了一种用于在使用密封液体的情况下对试样液体进行划分的微流体装置，其中所述试样液体和所述密封液体具有不同的润湿特性并且能够彼此组合成由两个通过界面彼此分开的相所构成的两相***，其中所述微流体装置具有以下特征：

一个腔室，该腔室具有至少一条用于导入所述试样液体和所述密封液体的入口通道以及多个能够通过所述入口通道来填充的空腔，其中所述入口通道和所述空腔具有根据所述试样液体的和所述密封液体的相应的润湿特性来限定的几何形状。

所述微流体装置例如能够作为由合适的基底、像比如PC、PP、PE、COP、COC或者PMMA构成的芯片上实验室单元（Lab-on-a-Chip-Einheit）来实现。由此，所述装置能够成本低廉地并且大批量地制造。

根据一种实施方式，所述空腔能够经过倒圆。例如，所述空腔的相应的外边缘能够成型有合适的倒圆部。作为补充方案或替代方案，例如也能够以合适的方式将所述空腔的各个底部上的内边缘倒圆。由此，能够在尽可能完全无气泡地填充空腔方面以小的耗费来优化所导入的液体的弯月面和流动特性。

特别有利的是，所述空腔的相应的宽度大于所述试样液体的弯月面的最大伸展度。“最大伸展度”例如能够是指所述弯月面在流入到空腔中时所能占据的最大宽度。

通过这种实施方式能够确保，所述试样液体的弯月面在流入到空腔中时首先触碰所述空腔的朝向流动的侧沿并且随后触碰其底部，使得处于所述空腔中的气体容积尽可能完全被所述试样液体的弯月面排挤。由此能够避免所述空腔中的空气夹杂。

例如，所述几何形状能够通过以下条件来限定：

其中

r₁：空腔的外边缘上的倒圆半径，

r₂：空腔的底部边缘上的倒圆半径，

w：空腔的底部的内部宽度，

c+r：试样液体的弯月面的最大伸展度，

s：入口通道的高度，

d：空腔的侧壁的高度。

由此能够以相对较小的计算耗费来限定几何形状。

根据实施方式而定，所述空腔能够具有至少部分地亲水的表面特性和/或彼此有别的几何形状和/或彼此有别的容积。通过亲水的表面特性能够用含水的介质来更好地填充所述空腔。由此，尤其能够以空腔深度与空腔宽度的较大的纵横比来填充所述空腔。此外，通过彼此有别的空腔几何形状能够提供不同的反应容积。

根据另一种实施方式，所述微流体装置能够具有与腔室流体地耦合的、用于给微流体装置排气的排气腔室以及用于对排气腔室进行加热并且用于给试样液体和/或密封液体脱气的调温机构。通过这种实施方式能够实现对所述空腔外部的所导入的液体的特别有效的、能精确控制的脱气。

此外，这里所介绍的方案提供了一种用于制造根据前述实施方式之一所述的微流体装置的方法，其中所述方法包括以下步骤：

读入表示所述试样液体的润湿特性和所述密封液体的润湿特性的润湿信息；

在使用所述润湿信息的情况下限定所述入口通道和空腔的几何形状；并且

根据限定的几何形状来形成所述具有入口通道和空腔的腔室，以便制造所述微流体装置。

例如，在所述形成步骤中，所述装置能够以适当的增材制造方法、像比如3D打印或光固化法、减材制造方法、像比如超短脉冲激光烧蚀或微铣削法或者高生产量方法、像比如注塑或热成型由聚合物来制造。由此能够大批量地实现所述装置的接近最终轮廓的、快速的和成本低廉的制造。

此外，这里所介绍的方案提供了一种具有以下特征的微流体***：

根据前述实施方式之一所述的微流体装置；

用于将液体泵送穿过所述微流体装置的腔室的泵送机构；和

用于对所述泵送机构进行操控的控制器。

“控制器”能够是指一种电气设备，该电气设备处理传感器信号并且据此输出控制信号和/或数据信号。所述控制器能够具有如下接口，该接口能够以硬件方式和/或以软件方式式来构成。在以硬件方式构成时，所述接口例如能够是所谓的***ASIC的一部分，其包含所述控制器的各种功能。然而也可行的是，所述接口是自身的集成电路或者至少部分地由离散的结构元件所组成。在以软件方式构成时，所述接口能够是如下软件模块，所述软件模块例如和其他软件模块一起存在于微控制器上。

由此能够实现对于所述试样液体的全自动化的划分。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在下面的描述中进行详细解释。其中示出：

图1a-c示出了根据一种实施例的微流体装置的示意图；

图2a-c示出了图1的微流体装置的在覆盖过程期间的示意图；

图3以俯视图示出了根据一种实施例的微流体装置的示意图；

图4a-c示出了图1的微流体装置连同存放的试剂的示意图；

图5a-c示出了图1的微流体装置的在脱气过程期间的示意图；

图6示出了根据一种实施例的排气腔室的示意图；

图7示出了用于对根据一种实施例的微流体装置中的相界面进行二维的几何描述的参数的示意图；

图8示出了根据一种实施例的空腔的示意的横截面图示；

图9示出了根据一种实施例的空腔中的弯月面的最大伸展度的示意图；

图10示出了根据一种实施例的空腔及腔室的在填充过程期间的示意图；

图11示出了具有不合适的几何形状的空腔和腔室的在填充过程期间的示意图；

图12示出了在根据一种实施例的空腔中在覆盖过程期间的两相界面的传播的示意图；

图13示出了在根据一种实施例的空腔中在覆盖过程期间的两相界面的传播的示意图；

图14以俯视图示出了根据一种实施例的腔室的在填充过程期间的示意图；

图15以俯视图示出了图14的腔室的在覆盖过程期间的示意图；

图16示出了根据一种实施例的用于进行划分的方法的流程图；

图17示出了用于制造根据一种实施例的微流体装置的方法的流程图；并且

图18示出了根据一种实施例的微流体***的示意图。

在本发明的有利的实施例的以下描述中，为在不同的附图中示出的并且起类似作用的元件使用相同的或相似的附图标记，其中放弃对于这些元件的重复描述。

具体实施方式

图1a至1c示出了根据一种实施例的微流体装置1的示意图。所述装置1包括腔室100，该腔室100具有用于导入或导出液体的至少一条入口通道101和至少一条出口通道102以及多个能够通过入口通道101来填充的空腔105。所述腔室100的横截面用由所导入的液体的相应的润湿特性限定的几何形状成型。图1a和图1b示出了试样液体10在导入到腔室100中时的传播情况。可以看出，所述空腔105如何根据试样液体10的反向于流动方向拱曲的凹入的弯月面被完全填充。随后，用密封液体20覆盖用试样液体10来填充的空腔105，如图2a至图2c中所示。

在图1a至1c中，示范性地示出了给定的基底中的空腔-阵列-结构的一个区段的横截面，所述给定的基底例如由PC、PP、PE、COP、COC、PMMA、浮法玻璃、能阳极黏合的玻璃、可光图案化的玻璃、硅、金属或这些材料的组合构成和/或具有改动的表面特性、比如具有拥有高生物相容性的表面。所述试样液体10与基底围成接触角θ₁，该接触角允许用试样液体10来完全填充空腔105。

在用试样液体10填充结构之后，在第二步骤中，用与试样液体10不能混合或者只能在很小的程度上混合的密封液体来覆盖所填充的空腔105，从而在液体之间构成稳定的微流体界面。所述密封液体的特性使得其相对于被填充的空腔-阵列-结构的基底表面具有接触角θ₂，该接触角足够大于接触角θ₁，使得所述试样液体10的一部分存留在空腔105中，如可以从图2a至图2c看出的一样。在此，所述空腔105的形状的合适的设计例如能够根据下面所描述的、用于对微流体结构进行几何设计的计算方法来进行。通过这种方式能够实现所述试样液体10在空腔105中的明确定义的划分。

根据一种实施例，所述空腔105在其侧沿107上具有倒圆部106、108。通过邻接于空腔105的底部109的倒圆部108能够避免在空腔105中夹杂空气。这对于如下情况是尤其重要的，即：力求用相对于基底具有大的接触角的非润湿的液体来完全填充空腔105。例如，所述倒圆部106、108的合适的尺寸设计同样以刚刚提到的计算方法来进行。通过邻接于腔室100的倒圆部106，能够防止或者至少显著地减少液体弯月面的不受欢迎的钉扎（Pinning），这会在腔室100的突然扩张的情况下出现。这种钉扎对于空腔105的完全填充是不利的，因为这可能导致存在的毛细管压力的跳跃式的变化并且因此也可能导致在填充过程期间在流动速率方面的更大的波动。这些波动可能对填充特性产生不利影响。

根据一种特别有利的实施例，所述空腔105具有亲水的表面特性，所述表面特性允许毛细管辅助的填充。由于所述试样液体10 、通常是含水相在这种情况下与基底所围成的小的接触角θ₁，也还完全可以用含水相来填充具有较大的纵横比的空腔。这再次是有利的，因为而后所述密封液体的相对小的接触角θ₂就已经足够，以便所述试样液体10的一部分不被从空腔105中排挤。这允许将不同的流体用作密封液体。

图2a至2c示出了图1的微流体装置1的、在用密封液体20进行的覆盖过程期间的示意图。可以看出，与试样液体10相比，所述密封液体20具有由接触角θ₂预先给定的凸出的、即沿着流动方向拱起的弯月面。由此在空腔105中叠加的液体之间构成如下界面，所述界面朝空腔105的相应底部的方向拱起。

图3以俯视图示出了根据一种实施例的微流体装置1的示意图。所示出的是空腔-阵列-结构的显微图像，所述空腔-阵列-结构首先用深色着色的水溶液作为试样溶液来填充并且随后用在这里浅色示出的无色液体作为密封液体来填充，所述密封液体不能与含水相混合或者只能在较小程度上与含水相混合，因而所述深色着色的液体存留在空腔中并且因此实现对于深色着色的液体的划分。根据空腔的几何形状，能够调整第一液体的各个份额的容积。

所述空腔-阵列-结构示范性地具有两个不同的空腔几何形状，所述空腔几何形状与份额的两个不同的容积相对应。在显微图像中存在的颜色对比度由所述份额的不同容积来得知。通过两个不同的空腔形状的合适的布置，示范性地在俯视图中模拟（nachbilden）双T锚栓的图案。

图4a至4c示出了图1的微流体装置1连同存放在空腔105中的试剂30、31的示意图。在此，这些试剂通常是指引物和探针，它们在执行（定量的）聚合酶链式反应后可以推断出试样液体10中的靶特有的DNA碱基序列的存在。通过这种几何复用，能够根据空腔数目来检查所述试样液体10是否存在大量不同的靶分子。例如，通过这种方式也能够预存DNA模板分子，以便作为参考来执行大量所定义的标准扩增反应。通过所述试样液体10的份额中的扩增反应的荧光信号与标准扩增反应的信号的比较，能够推断出所述试样液体10中的靶的起始量。

根据另一种实施例，所述试剂30、31被存放在添加剂40中，在用密封液体20来覆盖所述份额之前，在用试样液体10填充空腔105的期间所述添加剂40防止预存的试剂30、31的不受欢迎的溶液渗入和夹带。例如通过由试剂30、31和添加剂40构成的水溶液的限定的放置（Spotten）和干燥来将所述试剂30、31存放在添加剂40中。

根据另一种实施例，在第一步骤中使所述空腔105中的试剂30、31干燥，并且随后在所述第一步骤之后实施的第二步骤中进行所述添加剂40的放置（Einspotten）和干燥。通过这样的逐渐的干燥，能够显著地减少所述试剂30、31的夹带。

根据一种实施例，所述第二步骤被多次相继地实施。通过这种方式能够实现特别稳定地将试剂30、31存放在添加剂40中的结果。

通过合适的添加剂的添加和合适的过程控制的选择，能够防止不受欢迎的夹带。尤其填充与密封之间的时间不应该太长。例如使用水溶性差的或不可溶于水的添加剂，这种添加剂只有在温度升高时才在对填充过程来说表征性的时间段之内引起预存的试剂的释放。

图5a至5c示出了图1的微流体装置1的在脱气过程期间的示意图。在此，将试样液体10调温到如下反应温度T₂，该反应温度在这里高于所述装置1的环境温度T₁。通过对于所述试样液体10的合适的调温，例如能够在所述试样液体10的份额中执行多次彼此独立的聚合酶链式反应。因为液体的气体溶解度取决于温度并且大多随着温度升高而减小，所以在使用未完全脱气的液体时通常需要以合适的方式将析出的小气泡50从试样液体10的份额中排出，例如以便防止试样液体10不受欢迎地蒸发成小气泡50，这可能导致试样液体10从空腔10流失。

为了避免小气泡50，例如所述装置1的整个结构或至少所述腔室100相对于重力60的作用方向倾斜地定向，如图5b所示。因此，能够使用所产生的、作用到小气泡50上的浮力61以及尤其是垂直于空腔105的平面的力分量，以便将所构成的小气泡50从空腔105的区域中带走。

根据另一种实施例，作为补充方案或替代方案，将所述装置1置于旋转运动之中，使得由离心力62产生的浮力61能够将由小气泡50带走。这在图5c中示出。

特别有利的是，所述密封液体20具有低粘度，因而析出的小气泡在液体中具有低流体阻力和高移动性，以便能够有效地被排出。

可选地，所述装置1具有如下小气泡形成机构，所述小气泡形成机构被构造用于在明确定义的位置处引起析出的气体的冷凝。通过这种方式，能够抑制在空腔105的区域中形成小气泡。

图6示出了根据一种实施例的排气腔室202的示意图。所述排气腔室202流体地与所述空腔所在的腔室、也被称为空腔-阵列腔室相连接并且包括与周围大气相耦合的排气通道201。借助于热源70，能够将所述排气腔室202加热到脱气温度T₃，该脱气温度尤其大于或等于反应温度T₂。通过这种方式，实现了对所述排气腔室202中的液体、尤其密封液体20进行脱气的结果，从而避免了所述空腔-阵列腔室中的不受欢迎的小气泡形成。

根据一种实施例，在导入到所述空腔-阵列腔室中之前，对所述排气腔室202中的密封液体20进行脱气。

根据另一种实施例，将所述密封液体20加热到大于或等于处于所述空腔中的试样液体的温度。通过这种方式，能够防止所述试样液体蒸发并且在所述结构的上侧处冷凝。

下面列举所述装置1的示范性的尺寸。

— 所述聚合物基底的厚度：0.1 mm至10 mm、优选1 mm至3 mm；

— 通道横截面：10x10μm²至3x3 mm²、优选100x100 μm²至lx1mm²；

— 腔室的尺寸：1x1x0.3 mm³至100x100x10mm³、优选3x3x1mm³至30x30x3mm³；

— 整个***的侧向尺寸：10x10mm²至200x200mm²、优选30x30mm²至100x100 mm²；

— 用于（多路复用）数字PCR的空腔的数量：100-1,000,000、优选1,000-100,000；

— 用于（多路复用）数字PCR的空腔的容积：1 pl到1μl、优选10 pl到100 μl；

— 用于多路复用（定量）PCR的空腔的数量：2-1,000、优选10-100；

— 用于多路复用（定量）PCR的空腔的容积：10 pl至10μl、优选100 pl至1μl。

下面描述一种用于对前面所描述的微流体装置的腔室及空腔的几何形状进行设计的计算方法。

在此，首先确定一类测试结构，所述测试结构通过一组参数来定义。该类别能够具有如此特性，使得所包含的测试结构已经满足对几何形状的预先给定的边界条件。

在下一个步骤中，在两相界面的以下所描述的建模之后对所述测试结构的微流体功能性进行计算评估。在该评估的范围内，例如对于没有任何来自所述测试结构的类别的实体提供所期望的微流体功能性这种情况来说，可能需要对参数空间进行调整或扩展。根据该结构的基于模型的（迭代的）设计，在所述方法的最后一个步骤中对功能性进行实验性的评估。

必要时，在实验性结果的基础上，需要对描述结构几何形状的参数空间进行进一步调整或扩展。这可能例如是如下情况，即：所述微流体的填充过程的实际表面特性或动态性导致处于公差范围之外的接触角，该接触角通过如下面要详细地描述的那样的角度θ来限制。相反，所述填充过程的动态性能够通过附加的微流体元件、比如节流阀等来如此受到控制，使得实际的（动态的）接触角处于预先给定的公差范围之内。

图7示出了用于对根据一种实施例的微流体装置中的相界面进行二维的几何地描述的参数的示意图700。该方法的主要步骤在于：在限制性的结构中作为比如由聚合物、比如PC、PP、PE、COP、COC或PMMA构成的第三固定相通过圆弧段以在两个三相点A、B中所述圆弧段上的切线和所述限制性的结构分别相互围成预先给定的角度θ这种边界条件对两种不可溶或几乎不可溶于彼此的流体（例如水和空气或者水和油）之间的界面进行二维的几何描述。通过圆弧段对相界面进行的建模能够通过在所述相界面上存在的表面张力来激发。与此相对应的毛细压力导致二维的界面的恒定的曲率（参见杨氏拉普拉斯方程）。通过圆弧段简化地描述两相界面是特别有利的，因为一方面其允许对毛细管的界面的横截面进行有效的解析计算，另一方面对于具有几乎固定的主曲率平面的几何形状来说，其提供了对于精确的三维的界面的在主曲率平面之内存在的横截面的非常好的近似值（参见图10a至10i和图11a至11g）。两相弯月面上的切线与三相点A、B处的限制性结构彼此所围成的角θ的预先给定可以通过由界面能或表面张力得知的接触角的构成来激发。预先给定的角度θ因此限定了公差范围的界限，实际的接触角可以处于所述公差范围之内，从而提供所期望的微流体的功能性。在填充过程的期间实际存在的接触角可能会经历一定的（小）波动，所述波动例如可能通过动态效应引起，而不会由此限制所述方法的应用性。

在图7中示出了限制性的半边平面结构中的、二维的相界面的详细的几何结构。所述两相界面的构造通过在通道横截面中具有中点M和曲率半径r的圆弧段来实现，所述通道横截面通过通道宽度y以及张角-α来描述。尤其还示出了以下坐标和关系：

。

通过对于所参与的参量的现有的三角学关系的充分利用，可以根据角度α、θ和局部的通道宽度y来推导出曲率半径：

。

现在运用下面所描述的计算方法，以便如此设计微流体的空腔-阵列-结构，从而当液体润湿处于空腔之上的入口通道和出口通道时所述空腔完全被填充。为了确保该方法的适用性，应该如此选择所述微流体结构的尺寸和流速，使得两相界面的形状通过表面张力来稳定并且动力学效应对所述过程仅仅具有有限的影响。因此，能够确保动态的（润湿）接触角处于公差范围内并且不超过考虑用于结构设计的角度θ。

图8示出了根据一种实施例的空腔105的示意性的横截面图示。为了使一类测试结构参数化，考虑有待适当地设计的二维的通道横截面，其具有上面的笔直的限界和下面的任意成形的限界。此外考虑以下二维的通道横截面，该通道横截面至少分段地关于对称轴线镜像对称地成形，所述对称轴线如此垂直于上面的笔直的限界，从而构成空腔105。与这个问题相关的测试结构类别能够通过以下五个参数来定义：

s作为最小的通道宽度（没有空腔的成型），

r₁作为空腔上侧的倒圆半径，

d作为空腔的侧沿的高度，

r₂作为空腔下侧的倒圆半径，以及

w作为空腔的底部的内部宽度。

图8示范性地示出了为参数选择s=r₁=d=r₂=w/3产生的测试结构。同样为弯月面的不同位置和θ=120°绘示了两相弯月面的基于模型的结构。

对于由液体完全润湿空腔105来说，显得决定性的是所述液体在最初存在于空腔105中的介质、例如空气已经被从与空腔105的底部邻接的整个容积中排挤之前不触碰空腔105的两个侧沿的情况。这种情况的存在能够根据最大出现的弯月面倾斜、即三相点B与上面的限界上的点A’之间的最大间距t来判断，其中A’通过所述三相点A到通过所述结构的上面的笔直的限界给定（参见图7）的轴上的正交投影来给定。如此定义的弯月面倾斜t可以在所考虑的几何形状中以t=y tan （-α/2）（参见图7）来确定并且（对于r₂＜s + r₁+ d来说）最大在临界点C处确定，该临界点标记所述空腔105的（左边的）垂直的（|α|=90°）侧沿的下面的终端。

图9示出了根据一种实施例的空腔105中的弯月面的最大伸展度的示意图。图9草绘出在临界点C处存在的最大的弯月面伸展度（对于r₂＜s + r₁ + d来说）。对于所述空腔105的可能不完全的填充来说，重要的是，范围90°＜θ≤ 180°，也就是

。由以上所定义的空腔几何形状（参见图8）看来，产生以下两个足够的用于完全填充空腔105的条件：

（I）2r₂+w＞c+r

（II）r₂＞f=c+r-α（图9中的区域I和II）。

利用几何关系

并且利用α=s +r₁+d，对于θ＞90°来说，根据前述标准得到以下用于完全填充空腔105的条件：

。

所述条件将几何参数的空间限制到以下区域，在该区域中为最大角度θ实现所述结构的完全填充。因此，纵横比

和

能够由完全填充看来被视为空腔几何形状的表征性的特征参量。

图10示出了根据一种实施例的空腔105和腔室100的在填充过程期间的示意图。示出了关于计算方法的适用性的示范性的测量结果。为了进行测量，在聚碳酸酯基底中制造各种微流体的测试结构。图表a示出了在本方法的范围内计算的两相界面，对于具有参数选择s=400μm、r₁=r₂=200μm、d=0、w=300μm的特殊的空腔几何形状以及角度θ=110°来说产生所述两相界面。图表b至i示意性地示出了在填充过程期间所拍摄的八张显微图像。图表b中的缩放条对应于200μm。所述微流体地构成的两相界面的显微图像与在执行该方法时所产生的所计算的形状具有良好的一致性。图表j在这里以空腔阵列的形式示出了所述腔室100的俯视图的示意性的草图，所述空腔阵列示范性地包括例如55个六边形布置的圆形空腔105，这些圆形空腔具有以下横截面几何形状，所述横截面几何形状满足与在图表a至i的左侧上示出的微流体的成型部相同的纵横比。图表k至n示意性地示出了在填充空腔-阵列-结构的期间所拍摄的四张显微图像。图表k中的缩放条对应于500μm。图表k至n中的图像的视野在图表j中通过框架来标记。所述图像示出了空腔105的完全的均匀的填充。

图11示出了具有不合适的几何形状的空腔105和腔室100的在填充过程期间的示意图。示出了对于不合适的空腔几何形状来说所产生的结果。相应的参数是示范性的：θ=110°、s=d=200μm、r₁=r₂=w=100μm。图表b至d中的两相界面的、在填充过程期间中所拍摄的显微图像虽然显示出与所计算的形状的良好一致性，但是对于这种空腔几何形状不会进行完全的填充（在存在足够大的接触角的情况下），因为在处于所述空腔105中的空气已经完全被从空腔105中排挤之前，所述弯月面跨越了空腔成型部的两个侧沿。由此出现在空腔105中不受欢迎地夹杂空气的情况，这阻止了完全填充。对于由空腔几何形状推导出的阵列-结构来说，也不能确保完全填充空腔105，如图表i至l中的显微图像所示。所述缩放条对应于图表b中的200μm并且对应于图表g和i中的500μm。

为了在计算方法的范围内评估填充特性，也能够考虑前面所推导出的足够的条件，如以下针对在图10和11中所考虑的几何形状所示出的那样。对于所假定的最大允许的接触角θ=110°来说，得出接触角参数g（110°）= 1.047。对于在图10中所示出的、具有3s=4w=6r₁=6r₂和d=0的空腔几何形状来说，得出AR₁=1.167＞1.047=g （110°）和AR₂=0.333＞0.047=g（110°）-1，也就是说，这两个条件都得到了满足，这表明了完全填充。相反，对于在图11中所示出的具有s=d=2r₁=2r₂=2w的空腔几何形状来说，得出AR₁=0.6＜1.047=g（110°）和AR₂=0.2＞0.047=g（110°）-1，从而在这里不能确保完全填充。

图12示出了在根据一种实施例的空腔105中在覆盖过程期间两相界面的传播的示意图。除了填充微流体结构之外，该计算方法也能够运用到在两种不可相互混合的液体之间构成的界面上。图12示意性示出了四张显微图像，它们示出了在这里深色着色的水与矿物油之间的两相界面通过微流体的空腔几何形状进行的传播。为此，所述空腔105首先完全用矿物油来填充并且随后深色着色的水被挤压到入口通道中。实验性结果再次显示出与所述两相界面的、根据计算方法在几何上设计的传播的良好一致性。显然，没有用含水相来完全填充所述空腔105。这种观察与前面所推导出的、针对完全填充的、未得到满足的充分条件相一致。用g（150°）=1.366和s=r₁=2d=2r₂和w=0得出AR₁=0.4＜1.366、AR₂=0.2＜0.366，因而所述矿物油不能完全被深色着色的水从空腔105中排挤。

图13示出了在根据一种实施例的空腔105中在覆盖过程期间两相界面的传播的示意图。所示出的是一种用于所述计算方法在空腔的设计方面的应用的实例，所述空腔允许通过用不能与第一流体混合的第二流体覆盖的方式对流体进行划分。在第一步骤中，例如用PCR-Master-Mix作为试样液体10来填充所述空腔105。图13示意性地示出了在用油作为密封液体20来覆盖的期间所拍摄的四张显微图像。在排挤所述PCR-Master-Mix时形成的油的接触角足够大，使得所述PCR-Master-Mix的一部分存留在微流体通道的空腔成型部中并且被油覆盖。所述PCR-Master-Mix的、在覆盖之后存留在空腔成型部中的部分、也就是被围住的容积不仅能够通过空腔的几何形状来设定而且能够通过在两种流体之间构成的接触角来设定。用g（130°）=1.166和s=r₁=r₂、d=w=0得出

，因而所推导出的标准（I）表示第一流体的不完全排挤，这引起对于所述第一流体的所期望的覆盖。

图14以俯视图示出了根据一种实施例的腔室100的在填充过程期间的示意图。

图15以俯视图示出了图14的腔室100的在覆盖过程期间的示意图。

图14和15示意性地示出了关于阵列中的流体的划分的实验性结果，所述阵列由55个分别具有25µl的容积的空腔所构成。如此设计所述空腔105的横截面几何形状，从而首先用PCR-Master-Mix完全填充所述空腔105，如图14所示，并且随后借助于矿物油对空腔进行覆盖，如图15所示。

图16示出了根据一种实施例进行划分的方法1600的流程图。所述方法1600例如能够借助于如前面根据图1至15所描述的一样的微流体装置来实施。在此，在第一步骤1610中将所述试样液体10导入到腔室100中。通过所述腔室100的、更准确地说是入口通道的以及尤其是空腔105的、取决于润湿特性、尤其是试样液体10的接触角θ₁来限定的几何形状实现了这一点，即：所述试样液体10的弯月面适当地成形、例如凹入地或凸出地成形，而所述液体10则流入到空腔105中。由此能够实现的是，所述空腔105完全用试样液体10填充。接着在另一步骤1620中将所述密封液体20导入到腔室100中。与所述试样液体10不同，所述密封液体20的弯月面由于这里所存在的较大的接触角θ₂＞θ₁和所述腔室100的限定的几何形状而不一样地、比如凸出地成形。由此实现这一点，即：所述试样液体10的部分量在空腔105中被密封液体20所包围。

图17示出了用于制造根据一种实施例的微流体装置、例如前面借助图1至15所描述的装置的方法1700的流程图。在此，在步骤1710中读取润湿信息，所述润湿信息表示试样液体和所述密封液体的相应的润湿特性、例如它们的取决于装置的腔室的材料的接触角。在另一步骤1720中，在使用润湿信息的情况下限定适合用于完全填充且密封空腔的几何形状。例如，所述几何形状在此能够从多个预先给定的、已经计算的几何形状中选出，这些几何形状分别配属于不同的润湿特性。例如在使用前述计算方法的情况下计算所述几何形状。在步骤1730中，根据限定的几何形状以合适的制造方法、比如增材的或减材的或高生产量-方法来成型所述腔室。

图18示出了根据一种实施例的微流体***1800的示意图。所述***1800包括所述装置1、与该装置1流体地耦合的用于通过该装置1的腔室来泵送试样液体和密封液体的泵送机构1802以及用于对所述泵送机构1802进行操控的控制器1804。因此，所述微流体***1800尤其能够借助于所述装置1对试样液体进行全自动化的划分。

如果一种实施例包括第一特征和第二特征之间的“与/或”结合，则这应该被解读为：该实施例根据一种实施方式不仅具有所述第一特征而且具有所述第二特征，并且根据另一种实施方式要么仅仅具有所述第一特征要么仅仅具有所述第二特征。

Claims (14)

1.用于在微流体装置（1）中在使用密封液体（20）的情况下对试样液体（10）进行划分的方法（1600），其中所述试样液体（10）和所述密封液体（20）具有不同的润湿特性并且能够彼此组合成由两个通过界面来彼此分开的相所构成的两相***，其中所述微流体装置（1）具有一个具有至少一条用于导入所述试样液体（10）和所述密封液体（20）的入口通道（101）的腔室（100）和多个能够通过所述入口通道（101）来填充的空腔（105），其中所述入口通道（101）和所述空腔（105）具有根据所述试样液体（10）的和所述密封液体（20）的相应的润湿特性来限定的几何形状，其中所述方法（1600）包括以下步骤：

导入（1610）所述试样液体（10），其中所述试样液体（10）的弯月面通过限定的几何形状和所述试样液体的所存在的接触角来适当地成形，以便用所述试样液体（10）来填充所述空腔（105）；并且

在导入（1610）所述试样液体（10）之后导入（1620）所述密封液体（20），其中所述密封液体（20）的弯月面通过所述密封液体的所存在的、比所述试样液体的接触角大的接触角和限定的几何形状来适当地成形，以便用所述密封液体（20）来覆盖被填充的空腔（105）。

2.根据权利要求1所述的方法（1600），具有在导入所述试样液体（10）之前将至少一种试剂（30、31）和/或添加剂加入到所述空腔（105）中的步骤。

3.根据权利要求2的方法（1600），其中在所述加入步骤中使所述空腔（105）中的试剂（30、31）和/或添加剂（40）干燥。

4.根据权利要求3所述的方法（1600），其中在所述加入步骤中在第一干燥步骤中使所述试剂（30、31）干燥并且在跟随所述第一干燥步骤之后的第二干燥步骤中使所述添加剂（40）干燥。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法（1600），具有将所述试样液体（10）调温到反应温度的步骤，其中将所述腔室（100）倾置和/或置于旋转运动之中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法（1600），具有将所述微流体装置（1）的前置于和/或后置于所述空腔（105）的导引液体的区段（202）加热至脱气温度以使所述试样液体（10）和/或所述密封液体（20）脱气的步骤。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法（1600），其中在导入（1620）所述密封液体（20）的步骤中导入所述具有以下温度的密封液体（20），所述温度至少和在处于所述空腔（105）中的液体（10）的温度一样高。

8.微流体装置（1），用于在使用密封液体（20）的情况下对试样液体（10）进行划分，其中所述试样液体（10）和所述密封液体（20）具有不同的润湿特性并且能够彼此组合成由两个通过界面彼此分开的相所构成的两相***，其中所述微流体装置（1）具有以下特征：

一个腔室（100），其具有至少一条用于导入所述试样液体（10）和所述密封液体（20）的入口通道（101）以及多个能够通过所述入口通道（101）来填充的空腔（105），其中所述入口通道（101）和所述空腔（105）具有根据所述试样液体（10）和所述密封液体（20）的相应的润湿特性来限定的几何形状。

9.根据权利要求8所述的微流体装置（1），其中所述空腔（105）经过倒圆。

10.根据权利要求8或9所述的微流体装置（1），其中所述空腔（105）的相应的宽度大于所述试样液体（10）的弯月面的最大伸展度。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的微流体装置（1），其中所述空腔（105）具有至少部分地亲水的表面特性和/或具有彼此有别的几何形状和/或彼此有别的容积。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的微流体装置（1），具有与所述腔室（100）流体地耦合的、用于给所述微流体装置（1）排气的排气腔室（202）和用于对所述排气腔室（202）进行加热以及用于给所述试样液体（10）和/或密封液体（20）脱气的调温机构（70）。

13.用于制造根据权利要求8至12中任一项所述的微流体装置（1）的方法（1700），其中所述方法（1700）包括以下步骤：

读入（1710）表示所述试样液体（10）的润湿特性和所述密封液体（20）的润湿特性的润湿信息；

在使用所述润湿信息的情况下限定（1720）所述入口通道（101）的和所述空腔（105）的几何形状；并且

根据限定的几何形状来形成（1730）具有入口通道（101）和空腔（105）的腔室（100），以便制造所述微流体装置（1）。

14.微流体***（1800），具有以下特征：

根据权利要求8至12中任一项所述的微流体装置（1）；

用于将液体（10、20）泵送穿过所述微流体装置（1）的腔室（100）的泵送机构（1802）；和

用于对所述泵送机构（1802）进行操控的控制器（1804）。

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