ITTO20100318A1 - MICROFLUID AND / OR EQUIPMENT DEVICES FOR MICROFLUID DEVICES - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: DESCRIPTION of the industrial invention entitled:

"Dispositivi microfluidici e/o attrezzature per dispositivi microfluidici", "Microfluidic devices and / or equipment for microfluidic devices",

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

Campo dell’invenzione Field of invention

La presente invenzione si riferisce in generale ai dispositivi microfluidici, preferibilmente della tipologia generalmente identificata da termini quali "Lab On Chip" o "Lab-on-a-chip" (LOC) o “Micro Total Analysis Systems†(µTAS), particolarmente per applicazioni medicali e/o biologiche (in seguito identificate per semplicità con “biomedicale†e suoi derivati) e/o per applicazioni diagnostiche, nonché ad attrezzature utilizzabili in abbinamento a dispositivi microfluidici. The present invention relates in general to microfluidic devices, preferably of the type generally identified by terms such as "Lab On Chip" or "Lab-on-a-chip" (LOC) or â € œMicro Total Analysis Systemsâ € (µTAS), particularly for medical and / or biological applications (hereinafter identified for simplicity as â € œbiomedicalâ € and its derivatives) and / or for diagnostic applications, as well as equipment that can be used in conjunction with microfluidic devices.

Più particolarmente, l’invenzione à ̈ relativa ad un dispositivo microfluidico per separare e/o concentrare una sotto-popolazione di particelle da un fluido biologico, il dispositivo comprendendo almeno un primo percorso microfluidico avente un ingresso, per l’immissione del fluido biologico nel primo percorso, ed un’uscita, per il rilascio dal primo percorso di un campione di fluido arricchito nella suddetta sotto-popolazione di particelle. More particularly, the invention relates to a microfluidic device for separating and / or concentrating a sub-population of particles from a biological fluid, the device comprising at least a first microfluidic path having an inlet, for the introduction of the fluid biological in the first path, and an outlet, for the release from the first path of a sample of enriched fluid in the aforementioned sub-population of particles.

Tecnica anteriore Prior art

Ai fini della diagnosi e dello studio di talune malattie, ad esempio del sangue, del midollo osseo e dei relativi tessuti ed organi, risulta utile l’individuazione e l’analisi di specifiche cellule o particelle presenti in un fluido biologico. For the purposes of diagnosing and studying certain diseases, for example of the blood, bone marrow and related tissues and organs, it is useful to identify and analyze specific cells or particles present in a biological fluid.

Il sangue à ̈ un fluido biologico composto essenzialmente da una parte corpuscolata e da una parte fluida. La parte corpuscolata comprende tipicamente globuli rossi, globuli bianchi e piastrine, mentre la parte fluida à ̈ costituita dal plasma. I globuli rossi ed i globuli bianchi sono cellule, mentre le piastrine sono frammenti cellulari. Le cellule più numerose sono i globuli rossi, o eritrociti, che realizzano essenzialmente lo scambio di ossigeno e di diossido di carbonio tra i polmoni ed i tessuti corporei. I globuli bianchi, o leucociti, rappresentano la popolazione minore di cellule del sangue ed hanno essenzialmente la funzione di controllare la risposta del sistema immunitario del corpo e difenderlo da organismi infettivi ed agenti estranei, sia nei tessuti che nel flusso del sangue. Le piastrine hanno essenzialmente la funzione di determinare la coagulazione del sangue. Blood is a biological fluid composed essentially of a corpuscular part and a fluid part. The corpuscular part typically includes red blood cells, white blood cells and platelets, while the fluid part is made up of plasma. Red blood cells and white blood cells are cells, while platelets are cell fragments. The most numerous cells are red blood cells, or erythrocytes, which essentially carry out the exchange of oxygen and carbon dioxide between the lungs and body tissues. White blood cells, or leukocytes, represent the smallest population of blood cells and essentially have the function of controlling the response of the body's immune system and defending it from infectious organisms and foreign agents, both in the tissues and in the blood stream. Platelets essentially have the function of causing blood clotting.

La popolazione di leucociti comprende cellule di vario tipo, che giuocano ruoli distinti nella risposta immunitaria. I leucociti si dividono in granulociti e cellule linfoidi. I granulociti si distinguono a loro volta in neutrofili, eosinofili e basofili. Le cellule linfoidi si distinguono invece in linfociti e monociti. In generale, eritrociti e piastrine sono le particelle del sangue di dimensioni più piccole. Indicativamente, gli eritrociti hanno forma discoidale, con un diametro di circa 6-8 µm e spessore di circa 2 µm, mentre le piastrine hanno un diametro di circa 2-4 µm. Le cellule che costituiscono i globuli bianchi hanno mediamente dimensioni maggiori, variabili tra 7 e 20 µm. A titolo puramente indicativo, i granulociti neutrofili hanno un diametro di circa 12-14 µm, i granulociti eosinofili un diametro di circa 10-15 µm, i granulociti basofili un diametro di circa 14-16 µm, i linfociti un diametro di circa 7-15 µm ed i monociti un diametro di circa 16-20 µm. Queste dimensioni hanno valore puramente indicativo atteso che - ad esempio - sono stati osservati eritrociti con un diametro superiore ai 9 µm (macrociti) o inferiore a 6 µm (microciti). Allo stesso modo, atteso che cellule del sangue sono soggette ad una certa deformabilità, le loro dimensioni possono risultare inferiori a quelle sopra indicate, a causa del loro comportamento dinamico in un flusso liquido. Inoltre cellule colpite da malattia (ad esempio cellule epiteliali tumorali) possono avere mediamente dimensioni diverse rispetto alla condizione sana e/o avere dimensioni superiori ai 15 µm. The leukocyte population includes cells of various types, which play distinct roles in the immune response. Leukocytes divide into granulocytes and lymphoid cells. Granulocytes are in turn divided into neutrophils, eosinophils and basophils. Lymphoid cells, on the other hand, are divided into lymphocytes and monocytes. Generally, erythrocytes and platelets are the smallest blood particles. Indicatively, the erythrocytes have a discoid shape, with a diameter of about 6-8 µm and a thickness of about 2 µm, while the platelets have a diameter of about 2-4 µm. The cells that make up the white blood cells have on average larger dimensions, ranging between 7 and 20 µm. Purely as an indication, the neutrophil granulocytes have a diameter of about 12-14 µm, the eosinophilic granulocytes a diameter of about 10-15 µm, the basophilic granulocytes a diameter of about 14-16 µm, the lymphocytes a diameter of about 7- 15 µm and the monocytes a diameter of about 16-20 µm. These dimensions are purely indicative since - for example - erythrocytes with a diameter greater than 9 µm (macrocytes) or less than 6 µm (microcytes) have been observed. Similarly, given that blood cells are subject to a certain deformability, their dimensions may be smaller than those indicated above, due to their dynamic behavior in a liquid flow. Furthermore, cells affected by the disease (for example tumor epithelial cells) can on average have different dimensions compared to the healthy condition and / or have dimensions greater than 15 µm.

I leucociti, così come altre particelle presenti nel sangue, possono fornire informazioni importanti su varie malattie. L’identificazione di queste malattie comporta quindi l’individuazione e l’isolamento di talune cellule o particelle in un campione di sangue. L’isolamento può essere effettuato con tecniche non invasive, utilizzando dispositivi di separazione, che provvedono ad isolare le particelle di interesse in base a loro caratteristiche biofisiche, ad esempio le loro dimensioni. Leukocytes, as well as other particles in the blood, can provide important information about various diseases. The identification of these diseases therefore involves the identification and isolation of certain cells or particles in a blood sample. The isolation can be carried out with non-invasive techniques, using separation devices, which isolate the particles of interest on the basis of their biophysical characteristics, for example their size.

A tale scopo à ̈ noto l’uso di dispositivi miniaturizzati, ottenuti con tecniche di micro-fabbricazione, in cui viene immesso un campione di sangue. Taluni di questi dispositivi microfluidici, noti genericamente come "Lab On Chip" o "Lab-on-a-chip" (LOC) o “Micro Total Analysis Systems†(µTAS), hanno anche funzionalità di analisi sulle particelle separate. Questi dispositivi vengono definiti “microfluidici†poiché integrano uno o più componenti idraulici miniaturizzati, quali percorsi, passaggi, valvole, filtri ed ostacoli per particelle, che hanno almeno una dimensione caratteristica (lunghezza, larghezza, altezza, spessore, sezione di passaggio, eccetera) inferiore ad 1 mm. For this purpose it is known the use of miniaturized devices, obtained with micro-manufacturing techniques, in which a blood sample is introduced. Some of these microfluidic devices, generically known as "Lab On Chip" or "Lab-on-a-chip" (LOC) or "Micro Total Analysis Systems" (µTAS), also have separate particle analysis capabilities. These devices are defined as â € œmicrofluidicsâ € because they integrate one or more miniaturized hydraulic components, such as paths, passages, valves, filters and obstacles for particles, which have at least one characteristic dimension (length, width, height, thickness, passage section, etc.) less than 1 mm.

In abbinamento a tali dispositivi à ̈ noto impiegare particelle funzionalizzate, predisposti per interagire con cellule o sostanze bersaglio. Queste particelle, note anche come bead, hanno in genere forma approssimativamente sferica e dimensioni nano- o micro-metriche, ed hanno un nucleo sensibile a campi magnetici applicati. Tipicamente queste bead si legano ad una cellula bersaglio, dando luogo ad un aggregato di particelle che, tramite un campo magnetico, può essere separato dal resto della soluzione analizzata. In combination with these devices it is known to use functionalized particles, predisposed to interact with target cells or substances. These particles, also known as beads, are generally approximately spherical in shape and nano- or micro-metric in size, and have a core sensitive to applied magnetic fields. Typically these beads bind to a target cell, giving rise to an aggregate of particles which, through a magnetic field, can be separated from the rest of the analyzed solution.

Sommario dell’invenzione Summary of the invention

Le tecniche di miniaturizzazione consentono di ottenere dispositivi microfluidici separatori di cellule mediamente efficienti, che presuppongono l’impiego di modeste quantità di sangue. I dispositivi microfluidici noti, tuttavia, sono spesso di costruzione relativamente complicata o di impiego poco pratico, o hanno ridotta affidabilità. The techniques of miniaturization allow to obtain microfluidic devices separating cells on average efficient, which require the use of modest quantities of blood. The known microfluidic devices, however, are often of relatively complicated construction or of impractical use, or have reduced reliability.

La presente invenzione si propone in generale di realizzare dispositivi microfluidici di costruzione semplice e/o di comodo impiego pratico. The present invention generally proposes to provide microfluidic devices of simple construction and / or of convenient practical use.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare dispositivi microfluidici e/o relative attrezzature idonee a migliorare e/o agevolare la separazione e/o l’arricchimento e/o l’identificazione e/o la trasformazione e/o l’analisi di particelle, dove: Another purpose of the present invention is to produce microfluidic devices and / or related equipment suitable for improving and / or facilitating separation and / or enrichment and / or identification and / or transformation and / or € ™ analysis of particles, where:

- con “identificazione delle particelle†si intende designare sia il caso di una marcatura di singole cellule o particelle obiettivo, ad esempio con bead fluorescenti, sia il caso di una più generica identificazione e/o analisi, tramite idonei mezzi, di un dispositivo microfluidico o di una sua parte contenente particelle obiettivo; - with `` particle identification '' we mean both the case of a labeling of single cells or target particles, for example with fluorescent beads, and the case of a more generic identification and / or analysis, through suitable means, of a device microfluidic or a part thereof containing target particles;

- con “trasformazione di particelle†si intende almeno l’eventuale coltivazione di cellule e/o una estrazione di parti di cellula, effettuata direttamente in almeno una parte dello stesso dispositivo microfluidico che ha in precedenza realizzato una separazione. - with â € œtransformation of particlesâ € we mean at least the possible cultivation of cells and / or an extraction of cell parts, carried out directly in at least a part of the same microfluidic device that has previously carried out a separation.

Un altro scopo generale dell’invenzione à ̈ quello di realizzare attrezzature utilizzabili con vantaggio in abbinamento a dispositivi microfluidici. Another general purpose of the invention is that of realizing equipment that can be used with advantage in combination with microfluidic devices.

Questi ed altri scopi ancora, che risulteranno maggiormente chiari in seguito, sono raggiunti secondo l’invenzione da dispositivi aventi le caratteristiche indicate nelle allegate rivendicazioni. Le rivendicazioni costituiscono parte integrante dell’insegnamento tecnico qui fornito in relazione all’invenzione. These and still other objects, which will become clearer hereinafter, are achieved according to the invention by devices having the characteristics indicated in the attached claims. The claims form an integral part of the technical teaching provided herein in relation to the invention.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

Ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue e dai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, in cui: Further objects, characteristics and advantages of the present invention will become clear from the following detailed description and from the attached drawings, provided purely by way of non-limiting example, in which:

- la figura 1 à ̈ una rappresentazione schematica in pianta di una disposizione microfluidica, volta ad illustrare il principio di funzionamento generale di una metodologia di micro-filtrazione o micro-separazione prevista in una forma di attuazione preferenziale dell’invenzione; - Figure 1 is a schematic plan view of a microfluidic arrangement, aimed at illustrating the general operating principle of a micro-filtration or micro-separation methodology envisaged in a preferred embodiment of the invention;

- la figura 2 Ã ̈ una rappresentazione schematica di alcune disposizioni di microfiltrazione o micro-separazione secondo la tecnica nota; - figure 2 is a schematic representation of some microfiltration or micro-separation arrangements according to the known art;

- la figura 3 à ̈ una vista prospettica, parziale e schematica, di un dispositivo microfluidico secondo l’invenzione; - figure 3 is a partial and schematic perspective view of a microfluidic device according to the invention;

- le figure 3A, 3B e 3C sono, rispettivamente, un primo ed secondo dettaglio, in scala ingrandita, del dispositivo di figura 3, ed una vista prospettica parziale di una variante del dispositivo di figura 3; Figures 3A, 3B and 3C are, respectively, a first and second detail, on an enlarged scale, of the device of Figure 3, and a partial perspective view of a variant of the device of Figure 3;

- le figure 4A e 4B illustrano in forma schematica esempi di aggregati di particelle separabili mediante un dispositivo secondo l’invenzione; - Figures 4A and 4B illustrate in schematic form examples of aggregates of particles which can be separated by means of a device according to the invention;

- la figura 5 à ̈ una vista prospettica, parziale e schematica, di un altro dispositivo microfluidico secondo l’invenzione; - figure 5 is a partial and schematic perspective view of another microfluidic device according to the invention;

- la figura 6 à ̈ una vista simile a quella di figura 5, con l’aggiunta di corpo di chiusura del dispositivo; - figure 6 is a view similar to that of figure 5, with the addition of the closing body of the device;

- le figure 7-11 sono viste prospettiche, in scale ingrandite, di alcuni dettagli del dispositivo delle figure 5 e 6; - figures 7-11 are perspective views, in enlarged scales, of some details of the device of figures 5 and 6;

- le figure 12-14 sono viste prospettiche, in scala ingrandita, di ulteriori dettagli del dispositivo delle figure 5 e 6; - figures 12-14 are perspective views, on an enlarged scale, of further details of the device of figures 5 and 6;

- la figura 15 à ̈ una vista prospettica e schematica di un ulteriore dispositivo microfluidico secondo l’invenzione; - figure 15 is a perspective and schematic view of a further microfluidic device according to the invention;

- le figure 16 e 17 sono viste prospettiche di un altro dispositivo microfluidico secondo l’invenzione, rispettivamente con e senza coperchio; - figures 16 and 17 are perspective views of another microfluidic device according to the invention, with and without lid respectively;

- le figure 18 e 19 sono viste prospettiche, in scale ingrandite, di rispettivi dettagli del dispositivo della figura 19; - figures 18 and 19 are perspective views, in enlarged scales, of respective details of the device of figure 19;

- le figure 20 e 21 sono viste prospettiche da diverse angolazioni di un altro dispositivo microfluidico secondo l’invenzione; - figures 20 and 21 are perspective views from different angles of another microfluidic device according to the invention;

- la figura 22 Ã ̈ un vista prospettica del dispositivo delle figure 20-21, senza un rispettivo coperchio; - figure 22 is a perspective view of the device of figures 20-21, without a respective cover;

- la figura 23 Ã ̈ un vista prospettica ingrandita di una porzione del dispositivo di figura 22; - figure 23 is an enlarged perspective view of a portion of the device of figure 22;

- le figure 24 e 25 sono dettagli in maggior scala di figura 23; - figures 24 and 25 are details on a larger scale of figure 23;

- la figura 26 Ã ̈ una vista prospettica in scala accresciuta di una porzione del dispositivo delle figure 20-26; - figure 26 is a perspective view on an enlarged scale of a portion of the device of figures 20-26;

- la figura 27 Ã ̈ un vista prospettica ingrandita di una porzione del dispositivo di figura 22; - figure 27 is an enlarged perspective view of a portion of the device of figure 22;

- le figure 28 e 29 sono dettagli in maggior scala di figura 27; - figures 28 and 29 are details on a larger scale of figure 27;

- le figure 30 e 31 sono viste prospettiche da diverse angolazioni di un corpo principale secondo una variante del dispositivo delle figure 20-29; - figures 30 and 31 are perspective views from different angles of a main body according to a variant of the device of figures 20-29;

- le figura 32 e 33 sono una vista prospettica ed una vista laterale di un altro dispositivo microfluidico secondo l’invenzione; - figures 32 and 33 are a perspective view and a side view of another microfluidic device according to the invention;

- la figura 34 Ã ̈ un dettaglio ingrandito di figura 32; - figure 34 is an enlarged detail of figure 32;

- la figura 35 à ̈ una vista in prospettiva di una porzione di un dispositivo microfluidico secondo l’invenzione; - figure 35 is a perspective view of a portion of a microfluidic device according to the invention;

- la figura 36 à ̈ una vista prospettica di un corpo di un altro dispositivo microfluidico secondo l’invenzione; - figure 36 is a perspective view of a body of another microfluidic device according to the invention;

- le figure 37, 38 e 39 sono dettagli in scale ingrandita del corpo di figura 36; - le figure 40 e 41 sono viste prospettiche da diverse angolazioni di un altro dispositivo microfluidico secondo l’invenzione; - figures 37, 38 and 39 are details in enlarged scale of the body of figure 36; - figures 40 and 41 are perspective views from different angles of another microfluidic device according to the invention;

- le figure 42 e 43 sono una vista esplosa ed una vista prospettica parzialmente sezionata, rispettivamente, del dispositivo delle figure 40 e 41; - figures 42 and 43 are an exploded view and a partially sectioned perspective view, respectively, of the device of figures 40 and 41;

- la figura 44 Ã ̈ una vista prospettica simile a quella di figura 41, con una parte del dispositivo rimossa; - figure 44 is a perspective view similar to that of figure 41, with a part of the device removed;

- la figura 45 Ã ̈ una vista prospettica di una parte del dispositivo delle figure 40-44; - figure 45 is a perspective view of a part of the device of figures 40-44;

- la figura 46 à ̈ una vista in pianta dal basso di un altro dispositivo fluidico secondo l’invenzione; - figure 46 is a bottom plan view of another fluidic device according to the invention;

- le figure 47 e 48 sono viste prospettiche da diverse angolazioni di un altro dispositivo microfluidico secondo l’invenzione; - figures 47 and 48 are perspective views from different angles of another microfluidic device according to the invention;

- la figura 49 Ã ̈ una vista prospettica parzialmente sezionata del dispositivo delle figure 47-48; - figure 49 is a partially sectioned perspective view of the device of figures 47-48;

- le figura 50 à ̈ una vista prospettica di una parte di un dispositivo microfluidico secondo l’invenzione, quale il dispositivo delle figure 47-49; - figure 50 is a perspective view of a part of a microfluidic device according to the invention, such as the device of figures 47-49;

- la figura 51 Ã ̈ una vista in pianta, in scala ingrandita, della parte di dispositivo di figura 50; Figure 51 is a plan view, on an enlarged scale, of the part of the device of Figure 50;

- le figure 52 e 53 sono viste prospettiche da diverse angolazioni di una parte di un dispositivo microfluidico secondo l’invenzione; - figures 52 and 53 are perspective views from different angles of a part of a microfluidic device according to the invention;

- le figura 54 Ã ̈ una vista in esploso della parte di dispositivo microfluidico secondo le figure 52 e 53; - figure 54 is an exploded view of the microfluidic device part according to figures 52 and 53;

- le figure 55 e 56 sono viste prospettiche da diverse angolazioni di un altro dispositivo microfluidico secondo l’invenzione; - figures 55 and 56 are perspective views from different angles of another microfluidic device according to the invention;

- le figura 57 e 58 sono una vista esplosa ed una vista prospettica parzialmente sezionata, rispettivamente, del dispositivo delle figure 55 e 56; - figures 57 and 58 are an exploded view and a partially sectioned perspective view, respectively, of the device of figures 55 and 56;

- le figure 59 e 60 sono due sezioni schematiche di un altro dispositivo secondo l’invenzione, in due diverse condizioni operative; - figures 59 and 60 are two schematic sections of another device according to the invention, in two different operating conditions;

- la figura 61 Ã ̈ una sezione, in scala ingrandita, di una variante del dispositivo delle figure 59-60; - figure 61 is a section, on an enlarged scale, of a variant of the device of figures 59-60;

- la figura 62 Ã ̈ una sezione trasversale di figura 61; - figure 62 is a cross section of figure 61;

- le figure 63 e 64 sono una sezione schematica ed un relativo dettaglio ingrandito, rispettivamente, di un altro dispositivo secondo l’invenzione; - figures 63 and 64 are a schematic section and a relative enlarged detail, respectively, of another device according to the invention;

- la figura 65 Ã ̈ una vista in pianta del dettaglio di figura 64; - figure 65 is a plan view of the detail of figure 64;

- le figure 66 e 67 sono una vista in pianta ed una vista in sezione di un mezzo valvolare del dispositivo delle figure 63-64; - Figures 66 and 67 are a plan view and a sectional view of a valve means of the device of Figures 63-64;

- le figure 68 e 69 sono viste prospettiche, rispettivamente dall’alto e dal basso, di una parte di un dispositivo microfluidico secondo l’invenzione; - figures 68 and 69 are perspective views, respectively from above and from below, of a part of a microfluidic device according to the invention;

- la figura 70 Ã ̈ vista prospettica parzialmente sezionata del dispositivo di figura 68; - figure 70 is a partially sectioned perspective view of the device of figure 68;

- la figura 71 Ã ̈ vista prospettica parzialmente sezionata, in scala ingrandita, di una parte del dispositivo di figura 70; - figure 71 is a partially sectioned perspective view, on an enlarged scale, of a part of the device of figure 70;

- la figura 72 Ã ̈ una vista prospettica di una variante della parte di figura 71; - figure 72 is a perspective view of a variant of the part of figure 71;

- le figure 73 e 74 sono viste prospettiche, da diverse angolazioni, di una parte del tipo illustrata in figura 72 accoppiata ad un supporto o adattatore; - figures 73 and 74 are perspective views, from different angles, of a part of the type illustrated in figure 72 coupled to a support or adapter;

- la figura 75 Ã ̈ una vista prospettica del supporto o adattatore delle figure 73 e 74; - figure 75 is a perspective view of the support or adapter of figures 73 and 74;

- la figura 76 à ̈ una rappresentazione semplificata di un’apparecchiatura secondo l’invenzione, utilizzabile unitamente ad un dispositivo microfluidico, in particolare per la circolazione e/o la gestione dei flussi di fluidi e/o il controllo del dispositivo stesso; - figure 76 is a simplified representation of an apparatus according to the invention, usable together with a microfluidic device, in particular for the circulation and / or management of the flows of fluids and / or the control of the device itself;

- le figure 77 e 78 sono rappresentazioni semplificate di ulteriori apparecchiature del tipo di quella di figura 76; - figures 77 and 78 are simplified representations of further apparatuses of the type of that of figure 76;

- la figura 79 à ̈ una rappresentazione schematica di un’attrezzatura secondo l’invenzione, di tipo “usa e getta†impiegabile in abbinamento ad un dispositivo microfluidico; - figure 79 is a schematic representation of an equipment according to the invention, of the â € œuse and throwâ € type that can be used in combination with a microfluidic device;

- la figura 80 illustra in forma schematica un esempio di processo di stampaggio di un corpo microlavorato facente parte di un dispositivo microfluidico secondo l’invenzione; Figure 80 schematically illustrates an example of a molding process of a micro-worked body forming part of a microfluidic device according to the invention;

- la figura 81 à ̈ una vista prospettica di un altro dispositivo microfluidico secondo l’invenzione; - figure 81 is a perspective view of another microfluidic device according to the invention;

- le figure 82 e 83 sono una vista prospettica in parziale sezione ed una vista esplosa, rispettivamente, del dispositivo di figura 81; - figures 82 and 83 are a perspective view in partial section and an exploded view, respectively, of the device of figure 81;

- la figura 84 à ̈ una vista prospettica, parziale e schematica, di un ulteriore dispositivo microfluidico secondo l’invenzione; - figure 84 is a partial and schematic perspective view of a further microfluidic device according to the invention;

- la figura 85 à ̈ una rappresentazione schematica in pianta di un sistema sensore o conta-particelle per un dispositivo fluidico secondo l’invenzione; - figure 85 is a schematic plan view of a sensor or particle counter system for a fluidic device according to the invention;

- la figura 86 à ̈ una rappresentazione schematica in pianta di un sistema per l’allineamento di particelle di un dispositivo fluidico secondo l’invenzione, in abbinamento ad un sistema sensore o conta-particelle; e - figure 86 is a schematic plan view of a system for the alignment of particles of a fluidic device according to the invention, in combination with a sensor or particle counter system; And

- la figura 87 à ̈ una rappresentazione schematica in pianta di un sistema per la separazione acustica e/o sensore di particelle di un dispositivo fluidico secondo l’invenzione. - figure 87 is a schematic plan view of a system for the acoustic separation and / or particle sensor of a fluidic device according to the invention.

Descrizione dettagliata di forme di attuazione preferite dell’invenzione Detailed description of preferred embodiments of the invention

Il riferimento ad “una forma di attuazione†all’interno di questa descrizione sta ad indicare che una particolare configurazione, struttura, o caratteristica descritta in relazione alla forma di attuazione à ̈ compresa in almeno una forma di attuazione. Quindi, le frasi “in una forma di attuazione†e simili, presenti in diverse parti all’interno di questa descrizione, non sono necessariamente tutte riferite alla stessa forma di attuazione. Inoltre, le particolari configurazioni, strutture o caratteristiche possono essere combinate in ogni modo adeguato in una o più forme di attuazione. I riferimenti qui utilizzati sono soltanto per comodità e non definiscono l’ambito di tutela o la portata delle forme di attuazione. The reference to "an embodiment" within this description indicates that a particular configuration, structure, or feature described in relation to the embodiment is included in at least one embodiment. Therefore, the phrases â € œin one embodimentâ € and the like, present in different parts within this description, are not necessarily all referring to the same embodiment. Furthermore, the particular configurations, structures or features can be combined in any suitable way in one or more embodiments. The references used here are for convenience only and do not define the scope of protection or the scope of the forms of implementation.

Dove non diversamente indicato, nella presente descrizione e nelle allegate rivendicazioni: Unless otherwise indicated, in the present description and in the attached claims:

- con “bead†si intende indicare particelle o micro-particelle funzionalizzate e/o generici vettori di ligandi, quali degli anticorpi, in particolare predisposti per interagire con cellule, sostanze o particelle bersaglio, tali bead avendo preferibilmente forma approssimativamente sferica e/o dimensioni nano- o micro-metriche; - with â € œbeadâ € we mean functionalized particles or micro-particles and / or generic ligand vectors, such as antibodies, in particular predisposed to interact with target cells, substances or particles, such beads preferably having an approximately spherical shape and / or nano- or micro-metric dimensions;

- con il termine “particella†e derivati si intende designare ogni oggetto solido non dissolto in un fluido biologico, quali cellule, aggregati di cellule, bead, aggregati di cellule e beads, eccetera; - the term â € œparticleâ € and derivatives means any solid object not dissolved in a biological fluid, such as cells, cell aggregates, beads, cell aggregates and beads, etc.

- con “buffer†e simili si intende una sostanza liquida atta a diluire il fluido biologico o sangue e/o agevolare e/o modificare il deflusso del fluido biologico o sangue all’interno di un dispositivo microfluidico, o più in generale un liquido atto ad interagire con il fluido biologico ai fini dell’invenzione; il buffer può essere ad esempio acqua distillata o una soluzione fisiologica o salina, eventualmente contenente un agente anticoagulante e/o bead. - with â € œbufferâ € and the like we mean a liquid substance capable of diluting the biological fluid or blood and / or facilitating and / or modifying the outflow of biological fluid or blood inside a microfluidic device, or more generally a liquid suitable for interacting with the biological fluid for the purposes of the invention; the buffer can be for example distilled water or a physiological or saline solution, possibly containing an anticoagulant agent and / or bead.

I dispositivi microfluidici in seguito descritti sono preferibilmente del tipo previsto almeno per concentrare particelle obiettivo in un fluido organico, ovvero per ottenere, da un fluido organico in ingresso contenente una popolazione di particelle, un campione arricchito in una sotto-popolazione di particelle obiettivo, ovvero dispositivi atti almeno a separare particelle di specifico interesse. The microfluidic devices described below are preferably of the type provided at least for concentrating target particles in an organic fluid, i.e. to obtain, from an incoming organic fluid containing a population of particles, a sample enriched in a sub-population of target particles, or devices suitable at least to separate particles of specific interest.

Esempi di particelle obiettivo includono, ad esempio, leucociti, eritrociti fetali, cellule cancerogene, organismi infettivi, nonché bead ed aggregati di particelle, quali ad esempio una bead a cui sono legate una o più cellule, o una cellula a cui sono legate più bead. Examples of target particles include, for example, leukocytes, fetal erythrocytes, cancer cells, infectious organisms, as well as beads and aggregates of particles, such as a bead to which one or more cells are attached, or a cell to which more than one cell is attached. bead.

Preferibilmente i dispositivi in seguito descritti includono mezzi di separazione o filtraggio, quali mezzi di tipo sostanzialmente meccanico, disposti lungo un percorso o tra un ingresso ed un’uscita di un percorso per il fluido contenente la popolazione di particelle. In particolare, i mezzi di separazione sono configurati in modo da trattenere o separare almeno le particelle obiettivo, ad esempio aventi una certa forma, dimensione o deformabilità, o determinate caratteristiche fisiche, mentre altre particelle vengono evacuate dal dispositivo. Questi mezzi di separazione o filtraggio sono preferibilmente definiti direttamente nel corpo del dispositivo, tramite tecniche di microlavorazione e/o microdeposizione, e quindi senza dover montare o fissare componenti a tale scopo, quali membrane o vagli configurati come parti aggiuntive. Preferably, the devices described below include separation or filtering means, such as means of a substantially mechanical type, arranged along a path or between an inlet and an outlet of a path for the fluid containing the population of particles. In particular, the separation means are configured so as to retain or separate at least the target particles, for example having a certain shape, size or deformability, or certain physical characteristics, while other particles are evacuated from the device. These separation or filtering means are preferably defined directly in the body of the device, by means of micromachining and / or microdeposition techniques, and therefore without having to mount or fix components for this purpose, such as membranes or screens configured as additional parts.

I dispositivi in seguito descritti possono inoltre essere utilizzabili per rimuovere fluido in eccesso da un campione di particelle, senza che ciò comporti una perdita sostanziale di particelle obiettivo nel fluido rimosso. The devices described below can also be used to remove excess fluid from a sample of particles, without resulting in a substantial loss of target particles in the removed fluid.

L’invenzione verrà in seguito descritta con riferimento all’arricchimento di particelle o elementi obiettivo contenuti o dispersi in un fluido biologico, in particolare all’arricchimento di cellule tumorali e/o leucociti e/o altre cellule obiettivo in un campione di sangue. Si consideri tuttavia che l’invenzione à ̈ in generale applicabile anche a particelle di diverso tipo e natura, presenti anche in fluidi diversi da fluidi biologici; nella seguente descrizione, pertanto, il termine “sangue†deve poter essere all’occorrenza inteso anche come un generico fluido. The invention will be described below with reference to the enrichment of target particles or elements contained or dispersed in a biological fluid, in particular to the enrichment of tumor cells and / or leukocytes and / or other target cells in a sample of blood. However, it should be considered that the invention is generally applicable also to particles of different types and nature, also present in fluids other than biological fluids; in the following description, therefore, the term â € œbloodâ € must be able to be understood if necessary also as a generic fluid.

Nel seguito verranno descritte forme di attuazione inventive di dispositivi microfluidici e forme di attuazione inventive di attrezzature utilizzabili in abbinamento a dispositivi microfluidici. I dispositivi microfluidici descritti sono di impiego particolarmente vantaggioso in abbinamento alle attrezzature descritte, ma ciò non esclude né l’impiego dei suddetti dispositivi in abbinamento ad attrezzature diverse da quelle qui descritte, né l’impiego delle suddette attrezzature in abbinamento a dispositivi microfluidici diversi da quelli qui descritti. In the following, inventive embodiments of microfluidic devices and inventive embodiments of equipment that can be used in combination with microfluidic devices will be described. The microfluidic devices described are of particularly advantageous use in combination with the equipment described, but this does not exclude the use of the aforementioned devices in combination with equipment other than those described here, nor the use of the aforementioned equipment in combination with microfluidic devices other than those described here.

Come risulterà chiaro in seguito, in una forma di attuazione preferenziale dell’invenzione, il dispositivo microfluidico à ̈ concepito per operare una micro-filtrazione o micro-separazione di tipo qui definito “a flusso miscelato†, che viene qui brevemente sintetizzato con riferimento alla figura 1. As will become clear below, in a preferential embodiment of the invention, the microfluidic device is designed to operate a micro-filtration or micro-separation of the type defined herein as â € œmixed flowâ €, which is briefly summarized here as refer to figure 1.

In termini generali, in accordo ad un tale principio inventivo, un primo fluido BL, particolarmente un fluido biologico oggetto di analisi, à ̈ fatto transitare in un primo percorso o canale 3, qui definito principale, tra almeno un ingresso 4 ed almeno un’uscita 5. Questo percorso principale 3 si estende almeno in parte tra un primo ed un secondo percorso o canale, qui definiti ausiliari ed indicati con 8 e 9, i quali sono delimitati rispetto al percorso principale 3 da un primo ed un secondo argine 10 e 11, provvisti ciascuno di rispettive vie passaggio, dove il percorso 8 ha almeno un ingresso 6 ed il percorso 9 ha almeno un’uscita 7. Di preferenza questi argini definiscono la dimensione minore della sezione trasversale del percorso 3. In general terms, according to such an inventive principle, a first fluid BL, particularly a biological fluid subject to analysis, is made to pass through a first path or channel 3, here defined as main, between at least one inlet 4 and at least one. Exit 5. This main path 3 extends at least in part between a first and a second path or channel, here defined auxiliary and indicated with 8 and 9, which are delimited with respect to the main path 3 by a first and a second embankment 10 and 11, each provided with respective passage ways, where the path 8 has at least one inlet 6 and the path 9 has at least one outlet 7. Preferably these embankments define the smaller dimension of the cross section of the path 3.

Tramite l’ingresso 6 nel primo percorso ausiliario 8 viene immesso un fluido ausiliario LB, quale un liquido di buffer (oppure una porzione dello stesso fluido biologico oggetto di analisi), destinato a miscelarsi con il primo fluido BL. An auxiliary fluid LB, such as a buffer liquid (or a portion of the same biological fluid being analyzed), is introduced through the inlet 6 into the first auxiliary path 8, destined to mix with the first fluid BL.

Il secondo percorso ausiliario 9 adempie essenzialmente a funzioni di canale di scarico, per una parte della miscela BL+LB dei due fluidi, particolarmente contenente particelle diverse dalle particelle obiettivo, con il relativo secondo argine 11, provvisto delle relative vie, che adempie a funzioni di micro-filtrazione o micro-separazione. The second auxiliary path 9 essentially fulfills the functions of an unloading channel, for a part of the BL + LB mixture of the two fluids, particularly containing particles different from the target particles, with the relative second embankment 11, provided with the relative paths, which fulfills functions of micro-filtration or micro-separation.

Tramite le vie di passaggio del primo argine 10 il fluido ausiliario LB penetra lateralmente nel percorso principale 3, miscelandosi con il primo fluido BL. Through the passageways of the first embankment 10, the auxiliary fluid LB laterally penetrates the main path 3, mixing with the first fluid BL.

In tal modo, in generale, il fluido ausiliario LB impartisce al flusso del primo fluido BL e/o a particelle in esso contenute una componente di spinta o movimento, preferibilmente verso il secondo argine 11 e/o verso l’uscita 5 del percorso principale 3. Le particelle di dimensioni inferiori a quelle delle vie di passaggio del secondo argine 11 vengono in tal modo sollecitate a passare nel secondo percorso ausiliario 9 di scarico, unitamente a parte della miscela, indicata con BL+LB, mentre le particelle aventi dimensioni maggiori a quelle delle vie di passaggio del secondo argine 11 rimangono nel percorso principale 3, per confluire verso l’uscita 5 in una parte della miscela che risulta arricchita con tali particelle obiettivo, indicata con LB+BL. In this way, in general, the auxiliary fluid LB imparts a thrust or movement component to the flow of the first fluid BL and / or to the particles contained therein, preferably towards the second embankment 11 and / or towards the outlet 5 of the main path 3. The particles smaller than those of the passageways of the second embankment 11 are thus urged to pass into the second auxiliary discharge path 9, together with part of the mixture, indicated by BL + LB, while the particles having larger dimensions those of the passageways of the second embankment 11 remain in the main path 3, to flow towards the exit 5 in a part of the mixture which is enriched with these target particles, indicated by LB + BL.

Le vie di passaggio del fluido ausiliario LB dal percorso 8 al percorso 3 sono preferibilmente configurate, ad esempio in termini di dimensioni e/o orientamento, per far sì che il fluido ausiliario determini una pur minima deviazione o turbolenza nel flusso del primo fluido. Questo, in particolare, al fine di far transitare il primo fluido BL e/o le particelle in esso contenute in prossimità delle vie di passaggio del secondo argine 11, onde favorire una ottimale separazione. Le modalità di immissione o miscelazione del fluido ausiliario LB sono quindi preferibilmente tali da variare la direzione dei filetti del primo fluido BL che fluisce nel percorso principale - come evidenziato dalle piccole frecce nell’ambito del percorso principale 3 - al fine di evitare che in tale percorso 3 il flusso del primo fluido sia prevalentemente laminare o orientato nella sola direzione di flusso del percorso principale. I flussi nei percorsi 3 e 8 - e di conseguenza nel percorso 9 - sono di preferenza flussi continui, onde produrre continuamente perturbazioni del flusso nel percorso 3; detti flussi potrebbero tuttavia essere almeno in parte di tipo pulsato. The passage ways of the auxiliary fluid LB from the path 8 to the path 3 are preferably configured, for example in terms of size and / or orientation, so that the auxiliary fluid determines even minimal deviation or turbulence in the flow of the first fluid. This, in particular, in order to allow the first fluid BL and / or the particles contained therein to pass in proximity to the passageways of the second embankment 11, in order to favor optimal separation. The ways of introducing or mixing the auxiliary fluid LB are therefore preferably such as to vary the direction of the threads of the first fluid BL flowing in the main path - as shown by the small arrows in the main path 3 - in order to avoid that in such path 3 the flow of the first fluid is mainly laminar or oriented only in the flow direction of the main path. The flows in paths 3 and 8 - and consequently in path 9 - are preferably continuous flows, in order to continuously produce perturbations of the flow in path 3; however said flows could be at least partly of the pulsed type.

In sostanza, pertanto, in accordo alla metodologia di separazione o concentrazione qui proposta: In essence, therefore, in accordance with the separation or concentration methodology proposed here:

a) vengono previsti un primo, un secondo ed un terzo canale micro-fluidico 3, 8, 9, aventi almeno rispettive parti adiacenti tra loro, particolarmente adiacenti in lunghezza, con una detta almeno una parte del primo canale 3 che à ̈ delimitata lateralmente, rispetto ad una relativa detta almeno una parte del secondo canale 8 o del terzo canale 9, da un primo argine 10 o un secondo argine 11, rispettivamente, tali argini avendo rispettive vie di passaggio per collegare il secondo canale 8 al primo canale 3 ed il terzo canale 9 al primo canale 3, rispettivamente, a) a first, a second and a third micro-fluidic channel 3, 8, 9 are provided, having at least respective parts adjacent to each other, particularly adjacent in length, with one said at least a part of the first channel 3 which is laterally delimited , with respect to a relative said at least a part of the second channel 8 or of the third channel 9, from a first embankment 10 or a second embankment 11, respectively, these embankments having respective passage ways to connect the second channel 8 to the first channel 3 and the third channel 9 to the first channel 3, respectively,

b) nel primo canale 3 viene immesso un fluido biologico BL e nel secondo canale 8 viene immesso un fluido ausiliario LB, in modo tale per cui un flusso del fluido ausiliario LB in uscita dalle vie di passaggio del primo argine 10 formi, nel primo canale 3, una miscela LB+BL con il fluido biologico BL, con una prima frazione di questa miscela LB+BL che fluisce nel terzo canale 9 attraverso le vie di passaggio del secondo argine 11a e con una seconda frazione della miscela LB+BL che rimane nel primo canale 3. Almeno parte del fluido ausiliario LB in uscita dalle vie di passaggio del primo argine 10 Ã ̈ in particolare tale da ottenere almeno uno dei seguenti effetti: b) a biological fluid BL is introduced into the first channel 3 and an auxiliary fluid LB is introduced into the second channel 8, in such a way that a flow of the auxiliary fluid LB exiting the passageways of the first embankment 10 forms in the first channel 3, an LB + BL mixture with the biological fluid BL, with a first fraction of this LB + BL mixture flowing into the third channel 9 through the passageways of the second embankment 11a and with a second fraction of the LB + BL mixture remaining in the first channel 3. At least part of the auxiliary fluid LB leaving the passageways of the first embankment 10 is in particular such as to obtain at least one of the following effects:

- impartire al flusso che fluisce nel primo canale 3 e/o a particelle contenute in esso almeno una tra una componente di spinta o di movimento, una componente trasversale, una turbolenza, un moto irregolare; - imparting to the flow flowing in the first channel 3 and / or to the particles contained therein at least one of a thrust or movement component, a transverse component, a turbulence, an irregular motion;

- sollecitare particelle o aggregati di particelle aventi una dimensione inferiore ad una dimensione delle vie di passaggio del secondo argine 11 a passare nel terzo canale 9; - soliciting particles or aggregates of particles having a dimension smaller than a dimension of the passageways of the second embankment 11 to pass into the third channel 9;

- sollecitare verso un’uscita 5 del primo canale 3 particelle o aggregati di particelle costituenti una sotto-popolazione di interesse. - stimulate towards an outlet 5 of the first channel 3 particles or aggregates of particles constituting a sub-population of interest.

Le modalità di ammissione dei fluidi nei canali 3 e 8 possono essere diverse, e comprendere ad esempio almeno una tra: The modalities of admission of fluids in channels 3 and 8 can be different, and include for example at least one of:

- immettere in modo continuo il fluido biologico ed il fluido ausiliario; - continuously introduce the biological fluid and the auxiliary fluid;

- immettere in modo pulsato il fluido biologico ed il fluido ausiliario; - injecting the biological fluid and the auxiliary fluid in a pulsed way;

- immettere in modo alternato il fluido biologico ed il fluido ausiliario; - alternately introduce the biological fluid and the auxiliary fluid;

- immettere in modo alternato il fluido biologico ed immettere in modo continuo il fluido ausiliario. - enter the biological fluid alternately and continuously enter the auxiliary fluid.

Va sottolineato che il sistema e la metodologia di micro-filtrazione o microseparazione a flusso miscelato qui descritte non sono funzionalmente e costruttivamente equiparabili ai noti sistemi e metodi di filtrazione o separazione tangenziale, alcuni dei quali sono schematicamente illustrati in figura 2. It should be emphasized that the mixed flow micro-filtration or micro-separation system and methodology described here are not functionally and constructively comparable to the known filtration or tangential separation systems and methods, some of which are schematically illustrated in figure 2.

Nella parte A di figura 2 à ̈ visibile un primo tipico esempio di filtro tangenziale, in cui à ̈ previsto un primo canale CH1, nel quale à ̈ immesso il fluido Fin da trattare. Con CH2 à ̈ indicato un secondo canale, di scarico, separato dal canale CH1 mediante mezzi di filtrazione FM, costituiti da una parete provvista di vie di passaggio Fn. Nel canale CH2 fluisce un flusso Fs, costituito da una porzione di scarto dello stesso fluido oggetto di analisi. Part A of figure 2 shows a first typical example of a tangential filter, in which a first channel CH1 is provided, into which the Fin fluid to be treated is introduced. CH2 indicates a second discharge channel, separated from channel CH1 by means of filtering FM, consisting of a wall provided with passageways Fn. A flow Fs flows in channel CH2, consisting of a waste portion of the same fluid being analyzed.

Il canale CH1 deve essere tipicamente molto stretto, al fine di far possibilmente transitare contro la parete filtrante FM tutto il fluido Fin, ed in modo da evitare il rischio che una porzione di fluido – indicata con FL - transiti in forma di flusso laminare in una zona distante dalla parete FM, quale la parete del canale CH1 opposta alla parete FM, determinato una ridotta capacità di filtrazione. The CH1 channel must typically be very narrow, in order to possibly allow all the fluid Fin to pass against the filter wall FM, and in order to avoid the risk that a portion of fluid - indicated with FL - transits in the form of laminar flow in an area distant from the FM wall, such as the wall of the CH1 channel opposite the FM wall, determined a reduced filtering capacity.

Per ridurre tale rischio, secondo una tecnica nota rappresentata nella parte B di figura 2, entrambe le pareti FM che delimitano lateralmente il canale CH1 possono essere configurate come mezzi di filtrazione tangenziale; in tale caso, quindi, sono previsti due canali di scarto CH2. Anche in una tale soluzione, tuttavia, à ̈ comunque necessario prevedere un canale CH1 molto stretto, al fine di evitare che si possano creare zone centrali di flusso laminare FL, con il conseguente rischio che una parte di fluido transiti dall’ingresso all’uscita del canale CH1 senza entrare in contatto con i mezzi di filtrazione FM, ovvero con il rischio di non trattare opportunamente tutto il fluido Fin. To reduce this risk, according to a known technique represented in part B of figure 2, both walls FM which laterally delimit the channel CH1 can be configured as tangential filtration means; in this case, therefore, two waste channels CH2 are provided. Even in such a solution, however, it is still necessary to provide a very narrow channel CH1, in order to avoid the creation of central areas of laminar flow FL, with the consequent risk that a part of fluid transits from the inlet to the ™ output of channel CH1 without coming into contact with the FM filtration media, ie with the risk of not properly treating all the Fin fluid.

Si consideri che, in tale tipologia di filtro microfluidico, la dinamica del fluido à ̈ regolata da fenomeni noti, quale il numero di Reynolds (Re), che sostanzialmente identifica dei rapporti tra talune grandezze del fluido e del dispositivo (ad esempio velocità e viscosità del fluido, sezione e/o misure del canale, eccetera). Per numeri Re <=2000 si considera tipicamente un flusso stabile o laminare, quale un flusso formato da lamine sottili che corrono in un verso parallelo alle pareti o alla direzione del canale. Per numeri Re > 2000 ma Re < 3000 si considera invece un regime di transizione, con un flusso in cui iniziano a formarsi delle piccole ondulazioni. Per numeri Re >=3000 si considera invece un regime turbolento, ovvero caratterizzato da un moto disordinato dei filetti del fluido. Consider that, in this type of microfluidic filter, the dynamics of the fluid is regulated by known phenomena, such as the Reynolds number (Re), which substantially identifies the relationships between certain quantities of the fluid and the device (for example speed and viscosity of the fluid, section and / or measurements of the channel, etc.). For numbers Re <= 2000 a stable or laminar flow is typically considered, such as a flow formed by thin sheets which run in a direction parallel to the walls or to the direction of the channel. For numbers Re> 2000 but Re <3000, on the other hand, a transition regime is considered, with a flow in which small undulations begin to form. For numbers Re> = 3000, on the other hand, a turbulent regime is considered, i.e. characterized by a disordered motion of the fluid threads.

Considerando un filtro tangenziale del tipo illustrato nella parte C di figura 2, sostanzialmente equivalente a quello della parte A ma con un condotto CH1 del fluido da trattare ben più largo, risulta evidente l’aumentato rischio di avere un flusso laminare FL che transita indisturbato tra l’ingresso e l’uscita, senza entrare in contatto con i mezzi di filtrazione FM, ovvero senza essere trattato. In tale configurazione, per evitare tale inconveniente, viene tipicamente aumentata notevolmente la velocità del fluido, al fine di aumentare il detto Re ed ottenere un moto turbolento, il quale porterebbe tutto il fluido in contatto con i mezzi FM. Tale accorgimento dovrebbe tuttavia essere evitato nel trattamento di fluidi biologici, quale il sangue, in quanto l’aumento di velocità determina un immediato danneggiamento delle cellule a causa di fenomeni di lisi. Inoltre, per ottenere un tale aumento di velocità, a parità di sezione del canale CH1, andrebbe aumentata notevolmente la pressione del fluido Fin in ingresso: anche questo accorgimento à ̈ sconsigliabile in presenza di un fluido biologico, in quanto l’elevata pressione danneggerebbe le cellule presenti nel fluido. Considering a tangential filter of the type illustrated in part C of figure 2, substantially equivalent to that of part A but with a much wider channel CH1 of the fluid to be treated, the increased risk of having a laminar flow FL that passes undisturbed is evident between the inlet and the outlet, without coming into contact with the FM filtration media, ie without being treated. In this configuration, in order to avoid this drawback, the speed of the fluid is typically considerably increased, in order to increase said Re and obtain a turbulent motion, which would bring all the fluid into contact with the means FM. However, this precaution should be avoided in the treatment of biological fluids, such as blood, as the increase in speed causes immediate damage to the cells due to lysis phenomena. Furthermore, in order to obtain such an increase in speed, for the same section of the CH1 channel, the pressure of the fluid Fin at the inlet should be considerably increased: also this precaution is not recommended in the presence of a biological fluid, as the high pressure would damage the cells present in the fluid.

Per tentare di ovviare al suddetto inconveniente sono stati proposti dispositivi di filtrazione tangenziale del tipo illustrato nella parte D di figura 2, provvisti di canali nei quali vengono realizzate consistenti alterazioni meccaniche del percorso del fluido Fin, ad esempio realizzando strozzature e/o allargamenti del percorso e/o inserendo rilievi RI che deviano il flusso. Anche detti accorgimenti non risultano tuttavia atti ad evitare gli inconvenienti sopra citati, in quanto determinano ostruzioni meccaniche e/o estese superfici contro cui impattano le cellule, o restringimenti in cui si determinano dei locali aumenti di velocità che comportano una lisi delle cellule. Si consideri a tale riguardo che esiste tipicamente l’esigenza di poter trattare quantità relativamente elevate di fluido (ad esempio 5 -10 ml) in tempi relativamente ridotti (ad esempio 15 - 30 minuti primi ); in tal caso i suddetti restringimenti o alterazioni della sezione di passaggio determinano un rallentamento nel transito del fluido e quindi un maggior tempo di trattamento. To try to overcome the aforementioned drawback, tangential filtration devices of the type illustrated in part D of figure 2 have been proposed, provided with channels in which substantial mechanical alterations of the path of the fluid Fin are made, for example by making bottlenecks and / or widening of the path and / or inserting RI pads that divert the flow. However, even said expedients are not suitable for avoiding the aforementioned drawbacks, as they cause mechanical obstructions and / or extensive surfaces against which the cells impact, or narrowing in which local increases in speed are determined which involve lysis of the cells. In this regard, it should be considered that there is typically the need to be able to treat relatively large quantities of fluid (for example 5 -10 ml) in a relatively short time (for example 15 - 30 minutes); in this case the aforesaid narrowing or alterations of the passage section determine a slowdown in the transit of the fluid and therefore a longer treatment time.

La parte E di figura 2 illustra un’altra tecnica nota utilizzata allo scopo di possibilmente far transitare tutto il fluido Fin a contatto con la parete filtrante FM, che sfrutta le forze centrifughe che si creano quando il fluido transita in un canale CH1 curvo, ad un velocità relativamente elevata. Anche in questo caso si deve osservare che la suddetta velocità elevata comporta il rischio di lisi, dovuta alle cellule che impattano contro le pareti. Per ottenere tale velocità elevata deve inoltre essere aumentata la pressione del fluido in ingresso Fin, con rischio di ulteriore danneggiamento delle cellule. Il percorso del fluido da trattare non può comunque avere una larghezza o sezione significativa, ovvero non consente di far transitare grandi portate di sangue: in caso contrario, con condotti molto larghi, la sola forza centrifuga non risulta sufficiente a far spostare le particelle o i filetti di fluido sino al contatto con i mezzi filtranti FM. Part E of figure 2 illustrates another known technique used in order to possibly allow all the fluid Fin to pass in contact with the filtering wall FM, which exploits the centrifugal forces that are created when the fluid passes through a curved CH1 channel, at a relatively high speed. Also in this case it must be noted that the aforementioned high speed involves the risk of lysis, due to the cells impacting against the walls. To obtain this high speed, the inlet fluid pressure Fin must also be increased, with the risk of further damage to the cells. The path of the fluid to be treated cannot in any case have a significant width or section, i.e. it does not allow large flows of blood to pass: otherwise, with very wide ducts, the centrifugal force alone is not sufficient to move the particles or threads. of fluid until it comes into contact with the FM filter media.

A tale riguardo si consideri che nei circuiti microfluidici esistono tipicamente vincoli o difficoltà a realizzare canali relativamente profondi, a causa dei processi che tipicamente consentono di raggiungere profondità massime di decine o alcune centinaia di micron. Inoltre, atteso che gli elementi filtranti dovrebbero essere realizzati lungo le pareti laterali dei condotti, secondo l’arte nota un aumento della sezione di transito del condotto dovrebbe essere ottenuta principalmente allargando il condotto, con i conseguenti inconvenienti indicati, ovvero peggiorando la circolazione del fluido lungo le pareti filtranti, e quindi rendendo inefficiente o inefficace la filtrazione o separazione. In this regard, it should be considered that in microfluidic circuits there are typically constraints or difficulties in making relatively deep channels, due to the processes that typically allow maximum depths of tens or a few hundreds of microns to be reached. Furthermore, given that the filter elements should be made along the side walls of the ducts, according to the known art, an increase in the transit section of the duct should be obtained mainly by widening the duct, with the consequent drawbacks indicated, or by worsening the circulation of the duct. fluid along the filter walls, and therefore making filtration or separation inefficient or ineffective.

Come risulterà anche maggiormente chiaro in seguito, la metodologia di microfiltrazione o micro-separazione a flusso miscelato proposta secondo la suddetta forma di attuazione preferenziale dell’invenzione, risolve i limiti sopra indicati della tecnica nota, consentendo un efficiente ed efficace trattamento di adeguate quantità del fluido oggetto di analisi, in tempi relativamente brevi, a pressioni modeste e con percorsi per il fluido di sezione relativamente ampia, e quindi con velocità del flusso parimenti ridotte, a tutto vantaggio della qualità della filtrazione e/o separazione, ivi compresa l’integrità delle particelle obiettivo. As will also become clearer below, the mixed flow microfiltration or micro-separation methodology proposed according to the aforementioned preferential embodiment of the invention, solves the above-mentioned limits of the prior art, allowing an efficient and effective treatment of adequate quantities of the fluid under analysis, in a relatively short time, at modest pressures and with relatively large cross-section paths for the fluid, and therefore with equally reduced flow velocities, all to the advantage of the quality of filtration and / or separation, including ™ integrity of the target particles.

Nelle figure 3, 3A e 3B à ̈ rappresentato un esempio di attuazione di un dispositivo microfluidico biomedicale secondo l’invenzione, sostanzialmente un dispositivo Lab on Chip (LOC) o Micro Total Analysis System (µTAS), che à ̈ configurato per separare una sotto-popolazione di particelle da un fluido biologico. Il dispositivo in questione, indicato nel complesso con MD, à ̈ rappresentato in forma estremamente schematica, a mero scopo esemplificativo del suo principio di funzionamento, basato su di una struttura di micro-filtrazione del tipo qui definito a flusso miscelato. Il dispositivo MD à ̈ rappresentato senza un suo corpo superiore di chiusura, o coperchio, preferibilmente di materiale trasparente. Figures 3, 3A and 3B show an example of implementation of a biomedical microfluidic device according to the invention, essentially a Lab on Chip (LOC) or Micro Total Analysis System (µTAS) device, which is configured to separate a sub-population of particles from a biological fluid. The device in question, indicated as a whole with MD, is represented in an extremely schematic form, merely as an example of its operating principle, based on a micro-filtration structure of the type defined here with mixed flow. The MD device is shown without its upper closing body, or lid, preferably made of transparent material.

La struttura del dispositivo MD include una prima sezione 1, avente un primo corpo o corpo principale 2, ad esempio formato con almeno uno tra un materiale elastomero o siliconico, un materiale vetroso, un materiale semiconduttore: nel seguito, si supponga che il materiale in questione sia un materiale siliconico, ad esempio polidimetilsilossano (PDMS), e quindi almeno leggermente cedevole e/o preferibilmente trasparente. Nel corpo 2 sono definiti - tramite tecniche di microlavorazione - vari elementi funzionali su scala nano-metrica o micro-metrica, comprendenti almeno mezzi di separazione o di filtraggio meccanico del fluido. Questi mezzi includono un primo canale microfluidico 3 definito nel corpo 2. Nel seguito, anche con riferimento ad altre forme di attuazione dell’invenzione, i canali previsti nei dispositivi microfluidico verranno indicati anche come condotti o percorsi. The structure of the device MD includes a first section 1, having a first body or main body 2, for example formed with at least one of an elastomeric or silicone material, a glassy material, a semiconductor material: in the following, it is assumed that the material in matter is a silicone material, for example polydimethylsiloxane (PDMS), and therefore at least slightly yielding and / or preferably transparent. The body 2 defines - by means of micromachining techniques - various functional elements on a nano-metric or micro-metric scale, comprising at least means for separating or mechanically filtering the fluid. These means include a first microfluidic channel 3 defined in the body 2. Hereinafter, also with reference to other embodiments of the invention, the channels provided in the microfluidic devices will also be referred to as conduits or paths.

In una forma di attuazione, almeno una porzione di ingresso del canale 3 ha una larghezza superiore a 100 micron, preferibilmente compresa tra 500 e 20000 micron. Preferibilmente la detta porzione di ingresso definisce almeno una via di passaggio atta a lasciar transitare almeno una tipologia di particelle bersaglio o di cellule tumorali. In one embodiment, at least an inlet portion of channel 3 has a width greater than 100 microns, preferably between 500 and 20,000 microns. Preferably, said inlet portion defines at least one passageway suitable for allowing at least one type of target particles or tumor cells to pass through.

In una forma di attuazione, almeno una porzione di uscita del canale 3 ha una larghezza superiore a 20 micron, preferibilmente compresa tra 20 e 100 micron. Preferibilmente la detta porzione di uscita definisce almeno una via di passaggio atta a lasciar transitare almeno una tipologia di particelle bersaglio o di cellule tumorali. In one embodiment, at least an outlet portion of the channel 3 has a width greater than 20 microns, preferably between 20 and 100 microns. Preferably, said outlet portion defines at least one passageway suitable for allowing at least one type of target particles or tumor cells to pass through.

Secondo un’attuazione preferita, la forma o sezione trasversale del canale 3 à ̈ tale da lasciar transitare una quantità relativamente elevata di fluido, preferibilmente compresa tra 2 ml e 10 ml, in un tempo relativamente breve, preferibilmente compreso tra 10 e 30 minuti primi, particolarmente senza significativi aumenti di pressione e/o velocità del fluido, al fine di evitare fenomeni di lisi o danneggiamenti delle particelle o cellule. According to a preferred embodiment, the shape or cross section of the channel 3 is such as to allow a relatively high quantity of fluid, preferably between 2 ml and 10 ml, to pass through in a relatively short time, preferably between 10 and 30 minutes first, particularly without significant increases in pressure and / or velocity of the fluid, in order to avoid phenomena of lysis or damage to the particles or cells.

Nel caso esemplificato, nel corpo 2 del dispositivo MD la suddetta porzione di ingresso definisce una via di passaggio o primo ingresso 4, per l’immissione di un fluido biologico, ovvero un primo fluido, nel canale o percorso 3, ed una porzione di uscita, definente una via di passaggio o prima uscita 5, per il rilascio dal percorso 3 di un campione di fluido arricchito nella sotto-popolazione di particelle obiettivo. Come si vede, il percorso 3 si estende in lunghezza tra la porzione comprensiva dell’ingresso 4 e la porzione comprensiva dell’uscita 5, per definire almeno una direzione di flusso. In the exemplified case, in the body 2 of the MD device the aforementioned inlet portion defines a passageway or first inlet 4, for the introduction of a biological fluid, or a first fluid, into the channel or path 3, and a portion of outlet, defining a passageway or first outlet 5, for the release from the path 3 of an enriched fluid sample into the target particle sub-population. As can be seen, the path 3 extends in length between the portion including the inlet 4 and the portion including the outlet 5, to define at least one direction of flow.

In una forma di attuazione, almeno una porzione del canale 3 ha una profondità o altezza superiore a 20 micron, preferibilmente compresa tra 30 e 300 micron. In one embodiment, at least a portion of the channel 3 has a depth or height greater than 20 microns, preferably between 30 and 300 microns.

Preferibilmente la suddetta porzione di ingresso o l’almeno un primo ingresso 4 del canale 3 ha una profondità o altezza superiore a 20 micron, preferibilmente compresa tra 30 e 100 micron, e la suddetta porzione di uscita o l’almeno una uscita 5 del canale 3 ha una profondità o altezza superiore a 30 micron, preferibilmente compresa tra 50 e 300 micron, in particolare al fine di consentire anche il transito di particelle bersaglio associate a bead in almeno una parte terminale del canale 3. Preferably the aforesaid inlet portion or at least one first inlet 4 of the channel 3 has a depth or height greater than 20 microns, preferably between 30 and 100 microns, and the aforesaid outlet portion or at least one outlet 5 of channel 3 has a depth or height greater than 30 microns, preferably between 50 and 300 microns, in particular in order to also allow the transit of target particles associated with beads in at least one end part of channel 3.

Nel seguito, si supponga che il fluido biologico sia sangue e che le particelle bersaglio siano taluni monociti M e/o cellule tumorali TC (figura 3A). In the following, assume that the biological fluid is blood and that the target particles are certain M monocytes and / or CT tumor cells (Figure 3A).

Il dispositivo MD include inoltre almeno un secondo ingresso 6, definito almeno in parte nel corpo 2, per l’immissione di un secondo liquido, ovvero un fluido ausiliario, destinato a miscelarsi con il primo fluido, ovvero il sangue, nel primo percorso 3. Nell’esempio non limitativo considerato il fluido ausiliario à ̈ un agente di buffer liquido LB, preferibilmente trasparente, ad esempio costituito da una soluzione fisiologica o salina, adempie alla funzione di diluire il sangue nel percorso 3 e/o ad agevolarne il deflusso e/o favorire la separazione di particelle. Il buffer può contenere un agente anticoagulante e/o altre sostanze atte allo scopo. The device MD also includes at least a second inlet 6, defined at least in part in the body 2, for the introduction of a second liquid, i.e. an auxiliary fluid, intended to mix with the first fluid, i.e. the blood, in the first path 3 . In the non-limiting example considered, the auxiliary fluid is a liquid buffer agent LB, preferably transparent, for example consisting of a physiological or saline solution, fulfills the function of diluting the blood in path 3 and / or facilitating its flow. and / or promote the separation of particles. The buffer may contain an anticoagulant agent and / or other substances suitable for the purpose.

Il buffer ha di preferenza conducibilità o altre caratteristiche fisiche, chimiche ed elettriche predefinite anche in vista del funzionamento di disposizioni elettriche del dispositivo microfluidico, quale un conta-particelle, un dispositivo per l’allineamento di particelle, mezzi di separazione elettrici, eccetera. The buffer preferably has conductivity or other predefined physical, chemical and electrical characteristics also in view of the operation of electrical arrangements of the microfluidic device, such as a particle counter, a device for aligning particles, electrical separation means, etc.

Il dispositivo MD ha una seconda uscita 7, anch’essa definita almeno in parte nel corpo 2, per lo scarico di una frazione del sangue, in particolare una frazione arricchita in particelle diverse dalle particelle obiettivo, quali globuli rossi, piastrine e parte dei globuli bianchi (ovvero i globuli bianchi diversi dai globuli bianchi bersaglio). La suddetta frazione di sangue di scarico fa parte di una miscela includente anche il buffer. The MD device has a second outlet 7, also defined at least in part in the body 2, for the discharge of a fraction of the blood, in particular a fraction enriched in particles other than the target particles, such as red blood cells, platelets and part of the white blood cells (i.e. white blood cells other than target white blood cells). The aforementioned waste blood fraction is part of a mixture also including the buffer.

In una forma di attuazione, basata sulla suddetta tecnica di filtrazione o separazione a flusso miscelato, il primo percorso 3 à ̈ almeno in parte definito nel corpo 2 tra un secondo ed un terzo canale o percorso microfluidico, indicati con 8 e 9, che sono in comunicazione di fluido con l’ingresso 6 e la seconda uscita 7, rispettivamente. I percorsi 8 e 9 sono sostanzialmente adiacenti, particolarmente adiacenti in lunghezza, ad almeno una parte significativa del percorso 3. Nell’esempio illustrato, il primo percorso 3 à ̈ delimitato lateralmente rispetto al secondo ed al terzo percorso 8 e 9 da almeno un primo ed un secondo elemento di separazione o argine, rispettivamente. I tre percorsi ed i relativi argini sono quindi direttamente ricavati in o depositati su una medesima faccia del corpo 2, che definisce il fondo dei percorsi stessi. Di preferenza questi argini definiscono la dimensione minore della sezione trasversale del primo percorso 3. In an embodiment, based on the aforementioned mixed flow filtration or separation technique, the first path 3 is at least partially defined in the body 2 between a second and a third channel or microfluidic path, indicated with 8 and 9, which are in fluid communication with the inlet 6 and the second outlet 7, respectively. Paths 8 and 9 are substantially adjacent, particularly adjacent in length, to at least a significant part of path 3. In the example illustrated, the first path 3 is delimited laterally with respect to the second and third paths 8 and 9 by at least one first and second separating element or embankment, respectively. The three paths and the relative embankments are therefore directly obtained in or deposited on the same face of the body 2, which defines the bottom of the paths themselves. Preferably these embankments define the smaller dimension of the cross section of the first path 3.

In una forma di attuazione, almeno una porzione del canale o percorso 8 e/o del canale o percorso 9 ha una profondità o altezza superiore a 20 micron, preferibilmente compresa tra 30 e 30000 micron. In one embodiment, at least a portion of the channel or path 8 and / or of the channel or path 9 has a depth or height greater than 20 microns, preferably between 30 and 30,000 microns.

In una forma di attuazione, almeno una porzione del canale o percorso 8 e/o del canale o percorso 9 ha una larghezza superiore a 100 micron, preferibilmente compresa tra 200 e 50000 micron. In one embodiment, at least a portion of the channel or path 8 and / or of the channel or path 9 has a width greater than 100 microns, preferably between 200 and 50000 microns.

Il primo argine, indicato con 10, ha prime vie di passaggio 10a (figura 3A), che collegano il primo percorso 8 al secondo percorso 3: in tal modo, il buffer liquido LB può passare dal percorso 8 al percorso 3 e miscelarsi con il sangue, preferibilmente con una immissione di buffer graduale lungo il percorso 3, ovvero miscelandosi il buffer con il sangue in modo graduale o distribuito lungo l’intero percorso 3. Come visto precedentemente, tale miscelazione tra il fluido del percorso 8 (qui il buffer LB) con il fluido del percorso 3 (qui il sangue BL) costituisce una caratteristica inventiva alla base del funzionamento della micro-filtrazione a flusso miscelato; a tal fine, come si à ̈ visto, la suddetta miscelazione avviene preferibilmente in modo graduale e/o proporzionale e/o lungo almeno una parte del percorso 3. A tale scopo, le vie di passaggio 10a sono distribuite lungo almeno una parte sostanziale del percorso 3. Preferibilmente, quindi, il buffer liquido viene fatto penetrare lateralmente dal percorso 8 al percorso 3, tendendo ad attraversalo nel senso della sua larghezza (ovvero nella dimensione o lato maggiore della sezione trasversale del percorso 3). The first embankment, indicated with 10, has first passage ways 10a (figure 3A), which connect the first path 8 to the second path 3: in this way, the liquid buffer LB can pass from path 8 to path 3 and mix with the blood, preferably with a gradual introduction of buffer along path 3, that is by mixing the buffer with the blood gradually or distributed along the entire path 3. As seen previously, this mixing between the fluid of path 8 (here the buffer LB) with the fluid of the path 3 (here the blood BL) constitutes an inventive feature underlying the operation of the mixed flow micro-filtration; for this purpose, as we have seen, the aforementioned mixing preferably takes place gradually and / or proportionally and / or along at least a part of the path 3. For this purpose, the passageways 10a are distributed along at least a substantial part of the path 3. Preferably, therefore, the liquid buffer is made to penetrate laterally from path 8 to path 3, tending to cross it in the direction of its width (ie in the dimension or larger side of the cross section of path 3).

Il secondo argine, indicato con 11, ha seconde vie di passaggio 11a (figura 3A), che collegano il primo percorso 3 al terzo percorso 9. Preferibilmente, anche le seconde vie di passaggio 11a sono distribuite lungo una parte sostanziale del percorso 3. In tal modo, parte della miscela sangue-buffer può passare dal percorso 3 al percorso 9, per essere poi evacuata dall’uscita di scarico 7. The second embankment, indicated by 11, has second passageways 11a (Figure 3A), which connect the first path 3 to the third path 9. Preferably, the second passageways 11a are also distributed along a substantial part of the path 3. In in this way, part of the blood-buffer mixture can pass from path 3 to path 9, to be then evacuated from the exhaust outlet 7.

In una forma di attuazione, nel dispositivo microfluidico MD vengono inserite particelle funzionalizzate, quali bead, preferibilmente in forma dispersa o non aggregata, destinate ad aderire a particelle obiettivo. Le suddette bead sono destinate ad aggregarsi o fissarsi alle particelle bersaglio all’interno del dispositivo microfluidico MD. Le bead BE, ovvero i ligandi che portano, hanno di preferenza affinità specifica con i bersagli, quali cellule, acidi nucleici, proteine o altre bio-molecole, dando luogo ad un aggregato di almeno una particella bersaglio ed almeno una particella funzionalizzata. Le bead BE impiegate secondo l’invenzione possono avere almeno una parte sensibile a campi elettrici applicati, così da consentirne una rapida ed efficace separazione dal resto della soluzione analizzata, unitamente alle particelle bersaglio. Preferibilmente le bead sono di tipo fluorescente o funzionalizzate al fine di consentire una agevole rilevazione, ad esempio di tipo ottico e/o elettrico. In one embodiment, functionalized particles, such as beads, preferably in dispersed or non-aggregated form, intended to adhere to target particles, are inserted into the microfluidic device MD. The aforementioned beads are intended to aggregate or attach themselves to the target particles inside the microfluidic device MD. The BE beads, ie the ligands they carry, preferably have specific affinity with targets, such as cells, nucleic acids, proteins or other bio-molecules, giving rise to an aggregate of at least one target particle and at least one functionalized particle. The BE beads used according to the invention can have at least a part sensitive to applied electric fields, so as to allow a rapid and effective separation from the rest of the analyzed solution, together with the target particles. Preferably the beads are of the fluorescent type or functionalized in order to allow easy detection, for example of the optical and / or electrical type.

A tale scopo, in una forma di attuazione, nel corpo 2 del dispositivo MD à ̈ previsto un ulteriore ingresso, indicato con 6’, in comunicazione di fluido con un ulteriore percorso microfluidico indicato con 8’. Nell’esempio, anche l’ulteriore percorso 8’ à ̈ adiacente in lunghezza al percorso 3 ed à ̈ delimitato rispetto ad esso tramite l’argine 10, preferibilmente con caratteristiche sostanzialmente equivalenti a quelle descritte in riferimento al percorso o condotto 8. Questo ulteriore percorso 8’ à ̈ previsto per l’immissione dal relativo ingresso 6’ di un ulteriore agente di buffer – che può essere analogo a quello già indicato – contenente bead BE, ovvero particelle funzionalizzate per aderire a particelle obiettivo, quali le cellule tumorali TC, onde ottenere aggregati di particelle. La figura 4A illustra a tale scopo un tale aggregato, nonché una bead BE in cui sono evidenziati schematicamente i rispettivi ligandi AB, particolarmente degli anticorpi AB. For this purpose, in one embodiment, in the body 2 of the device MD there is provided a further inlet, indicated with 6â € ™, in fluid communication with a further microfluidic path indicated with 8â € ™. In the example, also the further path 8 'is adjacent in length to the path 3 and is delimited with respect to it by the embankment 10, preferably with characteristics substantially equivalent to those described in reference to the path or conduit 8. This further path 8â € ™ is foreseen for the introduction from the relative input 6â € ™ of an additional buffer agent - which can be similar to the one already indicated - containing BE beads, or particles functionalized for adhere to target particles, such as CT tumor cells, to obtain aggregates of particles. Figure 4A illustrates for this purpose such an aggregate, as well as a BE bead in which the respective AB ligands, particularly AB antibodies, are schematically highlighted.

Nell’esempio, i percorsi 8 e 8’ sono tra loro distinti e provvisti ciascuno di un rispettivo ingresso 6 e 6’: tuttavia tali due percorsi potrebbero essere sostituiti da un unico percorso che si estende in adiacenza al percorso 3, in un ingresso del quale può essere immesso indifferentemente un buffer privo di bead o un buffer contenente bead. In the example, paths 8 and 8â € ™ are distinct from each other and each have a respective entrance 6 and 6â € ™: however these two paths could be replaced by a single path that extends adjacent to path 3, in an input of which a buffer without bead or a buffer containing beads can be entered indifferently.

Preferibilmente, anche in vista dell’eventuale impiego di bead, il buffer impiegato à ̈ di tipo atto a non danneggiare i relativi legami funzionalizzati e/o gli anticorpi. Preferibilmente il buffer ha una conducibilità predefinita e caratteristiche tali da non danneggiare i detti legami funzionalizzati e/o anticorpi, in particolare ai fini della separazione e/o della rilevazione delle particelle. Preferably, also in view of the possible use of beads, the buffer used is of the type suitable not to damage the related functionalized bonds and / or the antibodies. Preferably, the buffer has a predefined conductivity and characteristics such as not to damage said functionalized bonds and / or antibodies, in particular for the purposes of separation and / or detection of the particles.

Si noti che, secondo la tecnica nota usuale, le bead vengono aggiunte preliminarmente ad un campione di sangue da analizzare, ovvero prima dell’immissione del sangue in un dispositivo microfluidico. It should be noted that, according to the usual known technique, the beads are added preliminarily to a blood sample to be analyzed, ie before the blood is introduced into a microfluidic device.

Nel caso di impiego di bead BE, le vie di passaggio 10a avranno preferibilmente almeno una dimensione caratteristica - quale la larghezza (sezione in orizzontale) o l’altezza (sezione in verticale) maggiore rispetto alla dimensione caratteristica o diametro delle bead. In the case of using beads BE, the passageways 10a will preferably have at least one characteristic dimension - such as the width (horizontal section) or the height (vertical section) greater than the characteristic dimension or diameter of the beads.

Le vie di passaggio 11a hanno invece almeno una dimensione caratteristica -quale la larghezza o l’altezza - inferiore rispetto alla dimensione caratteristica o diametro delle particelle obiettivo, siano essi globuli bianchi, quali ad esempio dei monociti M alterati, cellule tumorali TC, o aggregati di particelle, costituiti ad esempio da bead BE e cellule tumorali TC. A mero titolo di esempio, si possono ad esempio verificare i seguenti casi di particelle obiettivo: The passageways 11a, on the other hand, have at least one characteristic dimension - such as the width or height - that is smaller than the characteristic dimension or diameter of the target particles, whether they are white blood cells, such as for example altered M monocytes, CT tumor cells, or aggregates of particles, such as BE beads and CT tumor cells. By way of example, the following cases of target particles can be verified:

- cellule tumorali TC, quali cellule epiteliali tumorali, e/o globuli bianchi, quali monociti M, aventi dimensioni maggiori rispetto alla sezione di passaggio delle vie 11a; - CT tumor cells, such as tumor epithelial cells, and / or white blood cells, such as M monocytes, having larger dimensions than the passage section of pathways 11a;

- globuli bianchi alterati e/o cellule tumorali TC, quali cellule epiteliali tumorali, aventi dimensioni inferiori rispetto alla sezione di passaggio delle vie 11a, nel qual caso le bead BE ne accrescono le dimensioni oltre la suddetta sezione di passaggio. - altered white blood cells and / or CT tumor cells, such as tumor epithelial cells, having smaller dimensions than the passage section of the pathways 11a, in which case the BE beads increase their size beyond the aforementioned passage section.

Le bead BE impiegate ai fini dell’invenzione possono presentare caratteristiche elettriche, o una polarità elettrica, al fine di poter essere attratte e/o respinte elettricamente, in particolare ai fini di una loro separazione o spostamento elettrico, e quindi una separazione o spostamento delle particelle o cellule bersaglio TC attaccate a tali bead. Come si vedrà, le bead BE e/o relative cellule bersaglio TC possono essere spostate o separate tramite un campo elettrico, ad esempio generato tramite elettrodi. A tale fine, le bead BE possono vantaggiosamente essere di tipo anionico. The BE beads used for the purposes of the invention can have electrical characteristics, or an electrical polarity, in order to be electrically attracted and / or repelled, in particular for the purpose of their separation or electrical displacement, and therefore a separation or displacement. of the CT target particles or cells attached to such beads. As will be seen, the BE beads and / or related CT target cells can be displaced or separated by an electric field, for example generated by electrodes. For this purpose, the BE beads can advantageously be of the anionic type.

Come già precedentemente spiegato, in una forma di attuazione, le vie di passaggio 10a sono configurate per immettere il LB dal percorso 8 e/o 8’ nel percorso 3 in modo tale da creare una pur minima deviazione o turbolenza nel fluido biologico che fluisce nel percorso 3, in particolare al fine di far transitare tutto il fluido e/o le particelle contenute in prossimità delle vie di passaggio 11a, ai fini di una ottimale separazione. L’immissione o miscelazione del buffer LB à ̈ preferibilmente atta a variare la direzione dei filetti di fluido biologico del percorso 3, al fine di evitare che nel percorso stesso il flusso sia prevalentemente laminare o orientato nella sola direzione del percorso 3. As already explained previously, in one embodiment, the passage ways 10a are configured to introduce the LB from path 8 and / or 8â € ™ into path 3 in such a way as to create even minimal deviation or turbulence in the biological fluid that flows in the path 3, in particular in order to allow all the fluid and / or particles contained to pass in proximity to the passage ways 11a, for the purpose of optimal separation. The introduction or mixing of the buffer LB is preferably adapted to vary the direction of the biological fluid threads of the path 3, in order to avoid that in the path itself the flow is mainly laminar or oriented only in the direction of the path 3.

Ad esempio, in una forma di attuazione preferenziale, le vie di passaggio 10a e 11a, sono orientate secondo una direzione generalmente trasversale rispetto alla direzione del flusso della miscela sangue-buffer nel percorso 3, preferibilmente in modo tale per cui il buffer LB in uscita dalle vie di passaggio 10a dell’argine 10 impartisca al flusso stesso e/o a particelle in esso contenute una componente di spinta verso l’argine 11 opposto e/o verso l’uscita 5. In questo modo, le particelle o eventuali aggregati di particelle di dimensione inferiore alla suddetta dimensione caratteristica delle vie di passaggio 11a vengono sollecitate a passare nel percorso 9. Per converso, le particelle o gli aggregati di particelle aventi una dimensione maggiore alla suddetta dimensione caratteristica delle vie di passaggio 11a, che costituiscono una sotto-popolazione di particelle obiettivo, rimangono nel percorso 3, preferibilmente spinte dal buffer e/o dalla miscela sangue-buffer lungo il condotto 3, e/o verso l’uscita 5 che costituisce di per sé una zona di concentrazione delle particelle obiettivo. For example, in a preferential embodiment, the passageways 10a and 11a are oriented in a direction generally transverse to the direction of flow of the blood-buffer mixture in path 3, preferably in such a way that the output buffer LB from the passage ways 10a of the embankment 10 impart to the flow itself and / or to the particles contained therein a thrust component towards the opposite embankment 11 and / or towards the exit 5. In this way, the particles or any aggregates of particles having a size smaller than the aforesaid characteristic dimension of the passageways 11a are urged to pass in the path 9. Conversely, the particles or aggregates of particles having a dimension greater than the aforesaid characteristic dimension of the passageways 11a, which constitute a sub-population of target particles, remain in path 3, preferably pushed by the buffer and / or the blood-buffer mixture along the cond eight 3, and / or towards the outlet 5 which constitutes in itself a zone of concentration of the target particles.

Si noti a tal fine che le vie 10a sono preferibilmente distribuite lungo il percorso 3 e sono almeno in parte orientate in modo da avere ciascuna una direzione trasversale o angolata rispetto alla porzione del percorso 3 in cui la singola via 10a si immette. L’angolo tra la singola via 10a e la porzione di condotto 3 in cui tale via si immette à ̈ preferibilmente compreso tra 1° e 89°, in particolare compreso tra 5° e 45°. To this end, it should be noted that the vias 10a are preferably distributed along the path 3 and are at least partially oriented so as to each have a transverse or angled direction with respect to the portion of the path 3 into which the single via 10a enters. The angle between the single way 10a and the portion of the duct 3 into which this way enters is preferably between 1 ° and 89 °, in particular between 5 ° and 45 °.

Si consideri inoltre che il percorso 3 ha preferibilmente una sezione di passaggio che si restringe verso l’uscita, in particolare al fine di compensare la progressiva diminuzione di portata nel percorso 3, dovuta al fluido che fuoriesce dal percorso di scarico 9, e/o tale da agevolare il passaggio di parte della miscela presente nel percorso 3 verso le vie 11a, ovvero verso il percorso di scarico 9. It should also be considered that the path 3 preferably has a passage section that narrows towards the outlet, in particular in order to compensate for the progressive decrease in flow rate in the path 3, due to the fluid that comes out of the discharge path 9, and / or such as to facilitate the passage of part of the mixture present in the path 3 towards the ways 11a, or towards the discharge path 9.

Si consideri altresì che le vie 11a e/o il terzo canale o percorso di scarico 9 sono preferibilmente conformati in modo tale da evitare un ritorno della miscela fluida o particelle di scarto dal percorso 9 al percorso 3, ovvero preferibilmente conformati in modo tale da agevolare il flusso di scarico verso l’uscita 7. It should also be considered that the ways 11a and / or the third channel or discharge path 9 are preferably shaped in such a way as to avoid a return of the fluid mixture or waste particles from the path 9 to the path 3, or preferably shaped in such a way as to facilitate the exhaust flow towards the outlet 7.

In una forma di attuazione preferita, il dispositivo MD include almeno un’unità o seconda sezione, per la raccolta o concentrazione del campione di particelle obiettivo, indicata nel complesso con 20, visibile nelle figure 3 e 3B. In a preferred embodiment, the device MD includes at least one unit or second section, for the collection or concentration of the sample of target particles, indicated as a whole with 20, visible in Figures 3 and 3B.

Questa sezione ha un proprio corpo di involucro o di raccolta, indicato con 21. Il corpo di raccolta 21 può essere configurato come parte distinta opportunamente accoppiata, in particolare meccanicamente ed idraulicamente, al corpo principale 2, oppure può essere costituito da una porzione dello stesso corpo 2. This section has its own casing or collection body, indicated with 21. The collection body 21 can be configured as a separate part suitably coupled, in particular mechanically and hydraulically, to the main body 2, or it can consist of a portion of the same body 2.

Il corpo 21 della sezione 20 definisce almeno una cavità 21a con almeno un ingresso 22, in comunicazione di fluido con l’uscita 5 del primo percorso 3. L’uscita del percorso 3 può - come nell’esempio - corrispondere all’ingresso 22 della sezione 20, e viceversa. Il corpo 21 ha inoltre un’uscita 23 di scarico, dove tra l’ingresso 22 e l’uscita 23 sono previsti mezzi di separazione o filtraggio 24, ovvero mezzi per trattenere all’interno della sezione 20 una sotto-popolazione di particelle obiettivo. Nell’esempio, i mezzi 24 constano essenzialmente di un filtro o vaglio, formato da una serie di barriere o ostacoli 25, che si elevano da un fondo della cavità 21a della sezione 21; in aggiunta e/o alternativa possono essere previsti altri mezzi di separazione, quali mezzi di separazione di tipo elettrico; ad esempio in forma di elettrodi per una elettroforesi o una dielettroforesi (DEP) o per la già citata separazione tramite attrazione e/o repulsione elettrica delle bead BE. Nel caso illustrato, i mezzi 24 si estendono longitudinalmente sostanzialmente parallelamente alla direzione del flusso. The body 21 of section 20 defines at least one cavity 21a with at least one inlet 22, in fluid communication with the outlet 5 of the first path 3. The outlet of path 3 can - as in the example - correspond to the ™ input 22 of section 20, and vice versa. The body 21 also has a discharge outlet 23, where separation or filtering means 24 are provided between the inlet 22 and the outlet 23, i.e. means for retaining a sub-population inside the section 20 of target particles. In the example, the means 24 essentially consist of a filter or sieve, formed by a series of barriers or obstacles 25, which rise from a bottom of the cavity 21a of the section 21; additionally and / or alternatively other separation means can be provided, such as separation means of the electrical type; for example in the form of electrodes for electrophoresis or dielectrophoresis (DEP) or for the aforementioned separation by electrical attraction and / or repulsion of the BE beads. In the illustrated case, the means 24 extend longitudinally substantially parallel to the direction of flow.

Gli ostacoli 25 definiscono tra loro vie di passaggio, indicate con 24a in figura 3B, aventi dimensione caratteristica minore rispetto alla dimensione caratteristica o diametro delle particelle obiettivo. In questo modo, le particelle obiettivo rimangono trattenute all’interno della sezione 20, nella sua parte a monte dei mezzi di separazione 24; almeno parte della soluzione sangue-buffer che penetra nel corpo 21 può defluire dall’uscita 23, con le eventuali particelle di non interesse in essa contenute. The obstacles 25 define between them passage ways, indicated with 24a in Figure 3B, having a smaller characteristic dimension with respect to the characteristic dimension or diameter of the target particles. In this way, the target particles remain retained inside the section 20, in its part upstream of the separation means 24; at least part of the blood-buffer solution that penetrates into the body 21 can flow out of the outlet 23, with any particles of no interest contained therein.

Il fondo della cavità 21a può essere definito dal corpo 21 oppure da un elemento aggiuntivo, quale un substrato in vetro, plastica o in materiale semiconduttore, preferibilmente almeno in parte trasparente. In un tale caso, inferiormente al suddetto substrato può essere prevista e/o integrata una sorgente di illuminazione o un sensore ottico, atta ad irradiare le particelle obiettivo, per agevolarne l’analisi ottica; nel caso di un materiale semiconduttore, la sorgente d’illuminazione può essere almeno in parte integrata o associata a tale materiale semiconduttore. The bottom of the cavity 21a can be defined by the body 21 or by an additional element, such as a substrate made of glass, plastic or semiconductor material, preferably at least partially transparent. In such a case, an illumination source or an optical sensor, suitable for irradiating the target particles, can be provided and / or integrated below the aforesaid substrate, to facilitate their optical analysis; in the case of a semiconductor material, the light source can be at least partially integrated or associated with this semiconductor material.

Ovviamente nel dispositivo MD, ovvero nella sezione 1 e/o nella sezione 20, possono essere previsti anche altri dispositivi elettrici, quali mezzi sensori e/o mezzi attuatori e/o mezzi di separazione elettrici, ad esempio realizzati con tecnologie MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems) o NEMS (Nano Electro-Mechanical Systems), come risulterà in seguito: per tali casi, la sezione 20 può essere convenientemente provvista di mezzi di interconnessione elettrica. Come già accennato, in una forma di attuazione, almeno una parte della sezione 20, quale il suo fondo, può essere costituito da un substrato di materiale semiconduttore, ad esempio silicio. Un tale substrato può integrare, oltre che i mezzi 24, anche dispositivi realizzati con tecnologia MEMS o NEMS. Obviously, in the MD device, or in the section 1 and / or in the section 20, other electrical devices can also be provided, such as sensor means and / or actuator means and / or electrical separation means, for example made with MEMS technologies (Micro Electro- Mechanical Systems) or NEMS (Nano Electro-Mechanical Systems), as it will appear below: for such cases, section 20 can be conveniently provided with electrical interconnection means. As already mentioned, in one embodiment, at least a part of the section 20, such as its bottom, can be constituted by a substrate of semiconductor material, for example silicon. In addition to the means 24, such a substrate can also integrate devices made with MEMS or NEMS technology.

In una forma di attuazione il dispositivo, nella sezione 1 e/o nella sezione 20, comprende un sensore o un dispositivo - di seguito per brevità definito “sensore di particelle†o “conta-particelle†- configurato per la rilevazione e/o il conteggio di particelle, quali le particelle obiettivo. In one embodiment, the device, in section 1 and / or section 20, comprises a sensor or a device - hereinafter referred to as `` particle sensor '' or `` particle counter '' - configured for detection and / or counting of particles, such as target particles.

Un tale conta-particelle può essere del tipo comprendente elettrodi, particolarmente posti lungo almeno una parte del percorso 3 e/o in sostanziale corrispondenza o prossimità dell’uscita 5 e/o di almeno parte della sezione 20, preferibilmente elettrodi in prossimità o a contatto con il fluido. In un forma di attuazione il conta-particelle comprende un circuito elettrico atto a rilevare variazioni o perturbazioni elettriche, quali variazioni di impedenza o di capacità, determinate dalla presenza o dal passaggio di particelle o cellule in prossimità di una parte attiva del circuito elettrico, rappresentata ad esempio da due elettrodi di rilevazione. Il contacellule può eventualmente essere di tipo ottico, ad esempio provvisto di un trasmettitore ed un ricevitore di radiazione luminosa, in particolare del tipo atto a rilevare una variazione ottica determinata dalla presenza o dal passaggio di almeno una cellula o particella. Il sensore di particelle potrebbe comunque essere di altro tipo e/o atto a rilevare anche altre grandezze, in particolare caratteristiche delle particelle, quali dimensione e/o forma. Such a particle counter can be of the type comprising electrodes, particularly placed along at least a part of the path 3 and / or substantially at or near the outlet 5 and / or at least part of the section 20, preferably electrodes near or in contact with the fluid. In one embodiment, the particle counter comprises an electrical circuit adapted to detect electrical variations or perturbations, such as impedance or capacity variations, determined by the presence or passage of particles or cells in proximity to an active part of the electrical circuit, represented for example by two detection electrodes. The cell counter may possibly be of the optical type, for example provided with a transmitter and a receiver of light radiation, in particular of the type suitable for detecting an optical variation determined by the presence or passage of at least one cell or particle. The particle sensor could in any case be of another type and / or capable of detecting also other quantities, in particular characteristics of the particles, such as size and / or shape.

Preferibilmente i mezzi del conta-particelle atti a rilevare il passaggio di particelle sono ubicati in una zona di transito o in un condotto di dimensioni capillari, indicativamente comprese tra 2 e 100 micron, in particolare comprese tra 10 e 50 micron, quale ad esempio la parte terminale del percorso 3 o l’uscita 5 e/o la porzione o condotto d’ingresso della sezione 20; la previsione di un passaggio o condotto capillare può risultare utile per allineare o mettere in fila le particelle obiettivo, ai fini di agevolare la rilevazione. Preferably, the means of the particle counter suitable for detecting the passage of particles are located in a transit area or in a duct with capillary dimensions, indicatively between 2 and 100 microns, in particular between 10 and 50 microns, such as for example the the terminal part of the route 3 or the outlet 5 and / or the inlet portion or duct of section 20; the provision of a passage or capillary duct can be useful for aligning or lining up the target particles, in order to facilitate detection.

In una forma di attuazione preferita, come rappresentata in figura 3, le vie di passaggio 10a e 11a sono sostanzialmente distribuite in modo continuo per almeno una parte significativa dell’intera lunghezza dei rispettivi argini 10 e 11. In a preferred embodiment, as shown in Figure 3, the passageways 10a and 11a are substantially distributed continuously for at least a significant part of the entire length of the respective embankments 10 and 11.

Nell’esempio illustrato l’argine 10 à ̈ essenzialmente costituito da una serie di barriere o ostacoli, indicati con 12 in figura 3A, separati l’uno dall’altro dalle vie 10a. La forma degli ostacoli 12 può essere scelta in funzione della forma da assegnare alle vie 10a. Ad esempio, in una forma di attuazione particolarmente vantaggiosa, le vie di passaggio 10a hanno almeno un tratto terminale inclinato in modo tale per cui il buffer in uscita da tali vie impartisca al flusso nel primo percorso 3 una componente di spinta che ne agevola il deflusso verso la l’uscita 5. Preferibilmente, le vie di passaggio 10a hanno il suddetto tratto terminale inclinato in modo tale per cui il buffer in uscita da tali vie impartisca al flusso nel primo percorso 3 anche una componente di spinta e/o una componente trasversale e/o una turbolenza e/o un moto irregolare che ne agevoli almeno in parte il deflusso verso i mezzi di separazione inclusivi delle vie di passaggio 11a. In the example illustrated, the embankment 10 is essentially made up of a series of barriers or obstacles, indicated by 12 in figure 3A, separated from each other by the routes 10a. The shape of the obstacles 12 can be chosen according to the shape to be assigned to the routes 10a. For example, in a particularly advantageous embodiment, the passage ways 10a have at least one terminal section inclined in such a way that the buffer leaving these ways imparts a thrust component to the flow in the first path 3 which facilitates its outflow. towards the outlet 5. Preferably, the passage ways 10a have the aforementioned terminal section inclined in such a way that the buffer leaving these ways also imparts a thrust component and / or a component to the flow in the first path 3 transversal and / or turbulence and / or irregular motion which facilitates at least in part its flow towards the separation means including the passageways 11a.

Un esempio di tale conformazione à ̈ ben visibile, ad esempio in figura 3A, in cui gli ostacoli 12 dell’argine 10 sono conformati in per definire un tratto terminale delle vie 10a che à ̈ almeno approssimativamente tangente, ovvero quasi parallelo o leggermente inclinato rispetto alla direzione principale del flusso nel percorso 3. An example of this conformation is clearly visible, for example in figure 3A, in which the obstacles 12 of the embankment 10 are shaped to define a terminal section of the routes 10a which is at least approximately tangent, i.e. almost parallel or slightly inclined with respect to the main flow direction in path 3.

Preferibilmente, il percorso 3 à ̈ privo di ostacoli significativi, al fine di agevolare il deflusso del sangue dall’ingresso 4 verso l’uscita 5, pur con velocità e pressioni relativamente basse. Il dispositivo MD con micro-separazione a flusso miscelato à ̈ quindi preferibilmente atto a lasciar defluire il sangue in modo gentile e senza stress meccanici almeno nel percorso 3 e/o nei mezzi atti a separare e/o trattenere le particelle obiettivo. Preferably, path 3 is free of significant obstacles, in order to facilitate the flow of blood from inlet 4 to outlet 5, albeit with relatively low speeds and pressures. The MD device with mixed flow micro-separation is therefore preferably adapted to let the blood flow gently and without mechanical stress at least in the path 3 and / or in the means adapted to separate and / or retain the target particles.

Come detto, anche in caso di una larghezza relativamente elevata del percorso 3, le vie 10a del fluido di miscelazione, qui rappresentato dal buffer, riduce notevolmente il rischio di far transitare buona parte del fluido biologico dall’ingresso 4 verso l’uscita 5, senza che questi raggiunga i mezzi di separazione o vie 11a. As mentioned, even in the case of a relatively large width of the path 3, the ways 10a of the mixing fluid, here represented by the buffer, considerably reduces the risk of passing a large part of the biological fluid from the inlet 4 to the outlet 5, without the latter reaching the means of separation or ways 11a.

Anche l’argine 11, nell’esempio rappresentato, à ̈ costituito da una serie di ostacoli, indicati con 13 in figura 3A, essenzialmente configurati come rilievi o appendici verticali, che definiscono tra loro le vie 11a. L’argine 11 può essere quindi configurato essenzialmente come una parete provvista di condotti o passaggi di sezione predefinita o calibrata. The embankment 11, in the example shown, is also made up of a series of obstacles, indicated by 13 in figure 3A, essentially configured as elevations or vertical appendages, which define the routes 11a between them. The embankment 11 can therefore be essentially configured as a wall provided with ducts or passages of predefined or calibrated section.

In una forma di attuazione, almeno le vie di passaggio 11a comprendono più vie di passaggio differenziate tra loro per le dimensioni di sezione o larghezza, particolarmente con sezione crescente a partire dall’ingresso 4 verso l’uscita 5 del primo percorso 3, come ben visibile ad esempio nelle figure 3 e 3A. In one embodiment, at least the passageways 11a comprise several passageways differentiated from each other by the size of section or width, particularly with an increasing section starting from the inlet 4 towards the outlet 5 of the first path 3, as clearly visible for example in Figures 3 and 3A.

La larghezza più o meno stretta delle vie 11a dell’argine 11 dipende dalla distanza tra gli ostacoli 13 in una direzione sostanzialmente parallela o inclinata rispetto al flusso del percorso 3. The more or less narrow width of the paths 11a of the embankment 11 depends on the distance between the obstacles 13 in a direction substantially parallel or inclined with respect to the flow of the path 3.

A titolo meramente indicativo, la distanza tra gli ostacoli 13 di almeno un tratto del percorso 3, ovvero la larghezza di almeno alcune vie di passaggio 11a, può essere compresa tra i 2 e 8 Î1⁄4m; per consentire l’uscita di globuli rossi quando orientati in orizzontale e/o quando orientati in verticale. Merely by way of indication, the distance between the obstacles 13 of at least a section of the route 3, or the width of at least some passageways 11a, can be between 2 and 8 Î1⁄4m; to allow the exit of red blood cells when oriented horizontally and / or when oriented vertically.

In una forma di attuazione, almeno l’argine 11 comprende più schiere di ostacoli 13 e/o di vie di passaggio 11a, di preferenza sostanzialmente paralleli tra loro, come ben visibile nelle figure 3 e 3A. Come detto, gli ostacoli 13 definiscono tra loro - in una direzione sostanzialmente parallela o inclinata al flusso del percorso 3 - le vie di passaggio 11a; tra le varie schiere di ostacoli 13 risultano invece definiti canali intermedi, uno dei quali indicato con 11b in figura 3A. L’argine 11 può in ogni caso comprendere una sola schiera di ostacoli 13, ovvero essere privo dei suddetti canali intermedi 11b. In one embodiment, at least the embankment 11 comprises several arrays of obstacles 13 and / or passageways 11a, preferably substantially parallel to each other, as clearly visible in Figures 3 and 3A. As said, the obstacles 13 define each other - in a direction substantially parallel or inclined to the flow of the path 3 - the passageways 11a; between the various arrays of obstacles 13, on the other hand, intermediate channels are defined, one of which is indicated with 11b in Figure 3A. The embankment 11 can in any case comprise only one row of obstacles 13, or rather be devoid of the aforementioned intermediate channels 11b.

Dalle figure 3 e 3A si nota altresì che, in una forma di attuazione, il numero delle schiere di ostacoli 13 à ̈ diverso in diverse porzioni dell’argine 11. Nell’esempio illustrato, l’argine 11 ha quattro porzioni (non indicate). Le prime tre porzioni a partire da sinistra (con riferimento alla figura) constano di tre schiere di ostacoli 13, mentre la porzione terminale, più prossima all’uscita 5, consta di due sole schiere di ostacoli 13. La distanza tra gli ostacoli 13 e tra le schiere di ostacoli delle varie porzioni à ̈, nell’esempio, crescente a partire dall’ingresso 4 verso l’uscita 5. From figures 3 and 3A it is also noted that, in one embodiment, the number of the arrays of obstacles 13 differs in different portions of the embankment 11. In the example illustrated, the embankment 11 has four portions (not indicated). The first three portions starting from the left (with reference to the figure) consist of three rows of obstacles 13, while the terminal portion, closest to exit 5, consists of only two rows of obstacles 13. The distance between the obstacles 13 and between the rows of obstacles of the various portions it is, in the example, increasing from entrance 4 towards exit 5.

Naturalmente le dimensioni degli ostacoli 12 e 13, delle vie di passaggio 10a e 11a, nonché le distanze tra agli ostacoli 12, 13 à ̈ scelta in funzione delle dimensioni delle particelle obiettivo che debbono essere trattenute all’interno del percorso 3 e/o delle dimensioni atte a conferire una opportuna robustezza meccanica degli ostacoli (per conferire una maggior robustezza meccanica, gli ostacoli potrebbero ad esempio essere più larghi di quelli raffigurati, pur a parità di larghezza delle vie di passaggio, ovvero mantenendo la stessa distanza tra gli ostacoli). Naturally, the dimensions of the obstacles 12 and 13, of the passageways 10a and 11a, as well as the distances between the obstacles 12, 13 are chosen according to the size of the target particles that must be retained within the path 3 and / o of the dimensions suitable to confer an appropriate mechanical strength of the obstacles (to give greater mechanical strength, the obstacles could for example be wider than those shown, even if the passageways are equal in width, or by maintaining the same distance between the obstacles ).

Va ancora notato che à ̈ possibile prevedere argini 10 e/o 11 interessati solo in una loro parte da rispettive vie 10a e/o 11a, o argini 10 e/o 11 comprendenti gruppi di rispettive vie 10a e/o 11a distribuiti lungo il percorso 3, ma relativamente distanziati tra loro (ovverosia argini 10 e/o 11 che hanno, ad esempio, almeno una parte priva di vie interposta tra due parti provviste di vie); in attuazioni di questo tipo, il tratto o i tratti di un argine provvisti di vie di passaggio possono anche essere più o meno sfalsati rispetto al tratto o ai tratti dell’argine opposto provvisti di vie di passaggio e/o uno o più tratti di un argine provvisti di vie può avere sviluppo in lunghezza diverso rispetto ad uno o più tratti dell’argine opposto provvisti di vie. It should also be noted that it is possible to envisage embankments 10 and / or 11 affected only in part by respective routes 10a and / or 11a, or embankments 10 and / or 11 comprising groups of respective routes 10a and / or 11a distributed along the route 3, but relatively spaced apart (ie embankments 10 and / or 11 which have, for example, at least one part without vias interposed between two parts provided with vias); in implementations of this type, the section or sections of an embankment equipped with passageways can also be more or less staggered with respect to the section or sections of the opposite embankment provided with passageways and / or one or more sections of a embankment provided with streets may have a different length than one or more sections of the opposite embankment provided with streets.

Il funzionamento del dispositivo MD, per quanto attiene alla separazione delle particelle, à ̈ molto semplice ed avviene secondo il principio della separazione a flusso miscelato già in precedenza spiegato. The operation of the MD device, as far as the separation of the particles is concerned, is very simple and takes place according to the principle of mixed flow separation already explained previously.

All’ingresso 4 viene addotto preferibilmente in modo continuo, o eventualmente in modo pulsato, un campione di fluido da analizzare, quale un campione di sangue già parzialmente diluito con una soluzione di buffer e/o un anticoagulante, preferibilmente con il fluido o sangue in leggera pressione. Parimenti, all’ingresso 6 viene adotto il buffer LB, preferibilmente in modo continuo, o eventualmente in modo pulsato, e preferibilmente con pressione leggermente maggiore a quella del sangue. Se previsto l’impiego di bead BE- come nell’esempio - anche all’ingresso 6’ viene addotto il relativo buffer con bead, preferibilmente con pressione simile a quella del buffer immesso tramite l’ingresso 6. A sample of fluid to be analyzed, such as a blood sample already partially diluted with a buffer solution and / or an anticoagulant, preferably with the fluid or blood, is preferably supplied continuously, or possibly pulsed, to inlet 4. under slight pressure. Likewise, at the inlet 6 the buffer LB is adopted, preferably in a continuous way, or possibly in a pulsed way, and preferably with a pressure slightly higher than that of the blood. If bead BE is used - as in the example - the relative buffer with bead is also added to input 6â € ™, preferably with a pressure similar to that of the buffer entered through input 6.

Il buffer in uscita dalle vie 10a sollecita il flusso del fluido biologico nel percorso 3, in parte verso l’uscita 5 ed in parte verso l’argine 11. Come detto, in tal modo nel flusso del fluido biologico nel percorso 3 viene indotta una componente di spinta e/o una componente trasversale e/o una turbolenza e/o un moto irregolare del fluido stesso. The buffer outgoing from the ways 10a solicits the flow of the biological fluid in the path 3, partly towards the exit 5 and partly towards the embankment 11. As mentioned, in this way the flow of the biological fluid in the path 3 is induced a thrust component and / or a transverse component and / or a turbulence and / or an irregular motion of the fluid itself.

Eventualmente le forme e dimensioni delle vie 10a e/o la pressione del buffer sono tali da indurre anche una componente di aspirazione del flusso del buffer in ingresso al canale 3, secondo effetto Venturi. Possibly the shapes and dimensions of the vias 10a and / or the pressure of the buffer are such as to induce also a component of aspiration of the flow of the buffer entering the channel 3, according to the Venturi effect.

Il buffer in uscita dalle vie 10a sollecita il fluido biologico e le particelle contenute nel flusso del percorso 3 in parte verso l’argine 11, per far si che particelle diverse da quelle obiettivo penetrino nelle vie 11a e passino nel percorso 9, ed in parte verso l’uscita 5, per far si che particelle obiettivo arrivino a destinazione; in altri termini, il buffer sollecita le particelle e/o il fluido del percorso 3 in modo tale da farli transitare in prossimità dei mezzi di separazione rappresentati dalle vie 11a. The buffer outgoing from the pathways 10a urges the biological fluid and the particles contained in the flow of the path 3 partly towards the embankment 11, to ensure that particles other than the target ones penetrate the pathways 11a and pass through the path 9, and in it leaves towards exit 5, to ensure that target particles arrive at their destination; in other words, the buffer urges the particles and / or the fluid of the path 3 in such a way as to make them pass in proximity to the separation means represented by the paths 11a.

Il fatto che la sezione delle vie di passaggio 11a sia crescente lungo lo sviluppo del percorso 3 ha come conseguenza che - tendenzialmente - dal flusso in transito nel percorso 3 verranno dapprima evacuate le particelle di dimensioni più piccole e, man mano che si avanza nel percorso 3, verranno evacuate particelle di dimensioni sempre più grandi, ma comunque di dimensioni inferiori a quelle delle particelle obiettivo. The fact that the section of the passageways 11a is increasing along the development of path 3 has the consequence that - tendentially - the smaller particles will first be evacuated from the flow in transit in path 3 and, as one advances along the path 3, particles of increasingly larger dimensions will be evacuated, but in any case smaller than those of the target particles.

La parte residua delle soluzione sangue-buffer non eliminata tramite l’uscita 7 raggiunge l’interno della sezione 20. Questa parte residua à ̈ evidentemente arricchita in particelle obiettivo, pur potendo contenere ancora particelle che non sono di interesse. La parte preponderante della soluzione fuoriesce quindi dall’uscita 23 della sezione 20, portando con sé le particelle non trattenute dai mezzi di separazione 24, particolarmente aventi dimensioni più piccole rispetto a quelle definite dalle vie di passaggio 24a; le particelle obiettivo rimangono invece trattenute all’interno della sezione 20, grazie ai mezzi di separazione 24. Questo campione arricchito nella sotto-popolazione di particelle obiettivo può essere in seguito sottoposto ad analisi, secondo tecniche di per sé note, anche senza dover estrarre le particelle dal dispositivo (ad esempio per un’analisi di tipo ottico). The residual part of the blood-buffer solution not eliminated through the outlet 7 reaches the interior of section 20. This residual part is evidently enriched in target particles, although it may still contain particles which are not of interest. The preponderant part of the solution therefore emerges from the outlet 23 of the section 20, carrying with it the particles not retained by the separation means 24, particularly having smaller dimensions than those defined by the passageways 24a; the target particles, on the other hand, remain retained inside the section 20, thanks to the separation means 24. This sample enriched in the target particle sub-population can then be subjected to analysis, according to techniques known per se, even without having to extract the particles from the device (for example for an optical analysis).

Come in precedenza accennato, i canali o percorsi 3, 8 e 9 sono formati in una medesima faccia del corpo 2, che ne definisce anche i relativi fondi. In una forma di attuazione, almeno uno dei percorsi suddetti ha almeno due tratti di differente profondità. As previously mentioned, the channels or paths 3, 8 and 9 are formed in the same face of the body 2, which also defines the relative bottoms. In one embodiment, at least one of the aforesaid paths has at least two sections of different depth.

La figura 3C illustra una tale variante in relazione al primo percorso 3 ed al terzo percorso 9. In tale figura si nota in particolare come una porzione terminale del fondo dei due percorsi in questione sia ribassata, rispetto ad una relativa porzione di fondo a monte. Questo tratto di fondo ribassato o a profondità accresciuta, sostanzialmente in comune tra i due percorsi 3 e 9, à ̈ indicato con 14; la sua profondità à ̈ preferibilmente superiore a 30 micron, molto preferibilmente di almeno 100 micron. Figure 3C illustrates such a variant in relation to the first path 3 and to the third path 9. In this figure it is noted in particular how a terminal portion of the bottom of the two paths in question is lowered, with respect to a relative upstream bottom portion. This lowered or deepened section of the bottom, substantially in common between the two courses 3 and 9, is indicated by 14; its depth is preferably greater than 30 microns, most preferably at least 100 microns.

Questa misura riduce il rischio di intasamenti del dispositivo, in considerazione del fatto che, nel tratto terminale del percorso 3, il flusso in transito presenta un concentrazione accresciuta di particelle di dimensioni maggiori: in tale zona confluiscono infatti le bead BE, le quali tendono ad attaccarsi alle cellule o particelle bersaglio TC, aumentandone le dimensioni. This measure reduces the risk of clogging of the device, in consideration of the fact that, in the terminal section of path 3, the flow in transit has an increased concentration of larger particles: in this area, in fact, the BE beads converge, which tend to attach to CT target cells or particles, increasing their size.

Inoltre, più aggregati di particelle - ad esempio ciascuno comprendente una cellula tumorale TC e più bead - potrebbero attaccarsi tra loro, tramite una o più bead che fungono da “ponte†, come esemplificato in figura 4B: in tale situazione si può determinare la formazione di una sorta di grumo, con il conseguente intasamento del dispositivo. La maggiore sezione di passaggio determinata dalla presenza dal tratto di profondità accresciuta o fondo ribassato 14 consente di limitare i rischi di intasamento, rendendo possibile il deflusso di grumi ed evitando l’accumulo di particelle. Per evitare la formazione di grumi anche lungo il percorso à ̈ vantaggioso, come nel caso rappresentato in figura 1, iniettare le bead in una parte terminale del percorso 3. In addition, more aggregates of particles - for example each comprising a tumor cell TC and more beads - could attach themselves to each other, through one or more beads that act as a â € œbridgeâ €, as exemplified in figure 4B: in this situation it is possible to determine the formation of a kind of lump, with the consequent clogging of the device. The greater passage section determined by the presence of the section of increased depth or lowered bottom 14 allows to limit the risk of clogging, making it possible to drain lumps and avoiding the accumulation of particles. To avoid the formation of lumps also along the path, it is advantageous, as in the case represented in figure 1, to inject the beads in a terminal part of the path 3.

Da notare che la porzione a profondità accresciuta 14 corrisponde di preferenza ad una porzione provvista di vie 11a a larghezza maggiore, quali vie 11a aventi larghezza uguale o superiore a 10 micron. Questo comporta il vantaggio di poter utilizzare uno stampo più robusto, quale uno stampo con rilievi più robusti, quali dei rilievi corrispondenti alle dette vie 11a, ovvero dei rilievi dello stampo aventi dimensioni corrispondenti alla larghezza e profondità delle vie 11a (quindi rilievi dello stampo con altezza superiore a 30 micron, ma anche con larghezza uguale o superiore a 10 micron). Ad una maggior altezza dei rilievi dello stampo corrisponde una maggior larghezza, e quindi una maggior robustezza, evitando il rischio di danneggiamenti dello stampo nelle fasi di stampaggio del corpo del dispositivo. It should be noted that the portion with increased depth 14 preferably corresponds to a portion provided with vias 11a of greater width, such as vias 11a having a width equal to or greater than 10 microns. This entails the advantage of being able to use a more robust mold, such as a mold with stronger reliefs, such as reliefs corresponding to said channels 11a, or reliefs of the mold having dimensions corresponding to the width and depth of the channels 11a (therefore reliefs of the mold with height greater than 30 microns, but also with a width equal to or greater than 10 microns). A greater height of the mold reliefs corresponds to a greater width, and therefore greater strength, avoiding the risk of damage to the mold during the molding phases of the device body.

Come si à ̈ visto, secondo una forma di attuazione, il dispositivo MD à ̈ configurato per consentire l’immissione e/o transito di bead BE, e prevede allo scopo un relativo ingresso 6’ dedicato a questo scopo. Come detto, comunque, le bead BE possono essere immesse all’interno del dispositivo MD sfruttando l’ingresso 6 del buffer, e pertanto la previsione di un ingresso 6’ ed un condotto 8’ dedicati non à ̈ indispensabile. Si apprezzerà altresì che le bead BE - così come il buffer che costituisce il fluido ausiliario - vengono immesse nel dispositivo MD separatamente dal flusso immesso nel primo percorso 3, qui il flusso del sangue, preferibilmente disperse in un altro flusso, qui il flusso del buffer, e che esse si legano a particelle o cellule bersaglio all’interno del dispositivo MD. Come detto, inoltre, il dispositivo MD e le bead BE possono essere configurati in modo tale per cui le bead possano essere soggette a forze di attrazione o repulsione, mediante campi elettrici, a fini di separazione di particelle. As we have seen, according to one embodiment, the MD device is configured to allow the insertion and / or transit of beads BE, and for this purpose provides a relative input 6â € ™ dedicated to this purpose. As mentioned, however, the BE beads can be placed inside the MD device using the input 6 of the buffer, and therefore the provision of a dedicated input 6â € ™ and a conduit 8â € ™ is not essential. It will also be appreciated that the BE beads - as well as the buffer that constitutes the auxiliary fluid - are fed into the MD device separately from the flow entered in the first path 3, here the blood flow, preferably dispersed in another flow, here the flow buffer, and that they bind to target particles or cells within the MD device. Furthermore, as mentioned, the device MD and the beads BE can be configured in such a way that the beads can be subjected to forces of attraction or repulsion, by means of electric fields, for the purpose of particle separation.

Secondo un aspetto autonomamente inventivo, le bead BE possono essere utilizzate al fine di migliorare la miscelazione e/o l’agitazione del fluido, quale il sangue che fluisce nel percorso 3. Ad esempio le bead BE possono essere sottoposte a forze di attrazione o repulsione, atte a determinarne spostamenti nel fluido, con conseguente agitazione o turbolenza nel fluido stesso, il che - come detto - agevola la separazione. Si noti che le bead finalizzate ad un tale impiego possono anche essere prive di ligandi o anticorpi. According to an autonomously inventive aspect, the BE beads can be used in order to improve the mixing and / or agitation of the fluid, such as the blood flowing in the path 3. For example, the BE beads can be subjected to forces of attraction or repulsion, capable of causing displacements in the fluid, with consequent agitation or turbulence in the fluid itself, which - as mentioned - facilitates separation. It should be noted that the beads intended for such use may also be free of ligands or antibodies.

Nelle figure 5-11 à ̈ rappresentato in forma schematica un dispositivo microfluidico biomedicale secondo l’invenzione, di configurazione generale leggermente diversa rispetto a quello delle figure 3, 3A, 3B, 3C, ma basato sul medesimo principio della separazione a flusso miscelato, di tipo continuo o pulsato; nelle figure 5-11 sono quindi impiegati i medesimi numeri di riferimento delle figure precedenti, per indicare elementi tecnicamente equivalenti a quelli già descritti. In queste figure 5-11 non à ̈ rappresentata la sezione di raccolta in comunicazione con l’uscita 5, e non sono parimenti rappresentati organi di raccordo agli ingressi ed uscite del dispositivo. Figures 5-11 schematically show a biomedical microfluidic device according to the invention, with a general configuration slightly different from that of figures 3, 3A, 3B, 3C, but based on the same principle of mixed flow separation, continuous or pulsed type; in figures 5-11 the same reference numbers of the previous figures are therefore used, to indicate elements which are technically equivalent to those already described. In these figures 5-11 the collection section in communication with the outlet 5 is not represented, and connecting elements to the inputs and outputs of the device are also not represented.

Come visibile ad esempio in figura 5, in questo dispositivo i tre percorsi 3, 8 e 9, così come i relativi argini 10 e 11, hanno andamento sostanzialmente rettilineo, come nella forma di attuazione delle figure 3, 3A, 3B, 3C. Anche in questo caso i percorsi e gli argini sono formati in una medesima faccia del corpo 2. Nel caso specifico, in corrispondenza di tale faccia, il corpo 2 presenta una regione generalmente incavata, delimitata lateralmente da due pareti 2a, e nell’ambito di tale regione incavata sono definiti i percorsi 3, 8 e 9 con i relativi argini 10 e 11. As can be seen for example in figure 5, in this device the three paths 3, 8 and 9, as well as the relative embankments 10 and 11, have a substantially straight course, as in the embodiment of figures 3, 3A, 3B, 3C. Also in this case the paths and embankments are formed in the same face of the body 2. In the specific case, in correspondence with this face, the body 2 has a generally hollowed region, delimited laterally by two walls 2a, and within of this hollowed region the paths 3, 8 and 9 are defined with the relative embankments 10 and 11.

In figura 5 sono indicate con 3a, 8a e 9a le superfici di fondo dei percorsi 3, 8 e 9. In una possibile forma di attuazione il fondo 8a, 9a di almeno uno tra il secondo ed il terzo percorso 8, 9 ha almeno un tratto ribassato rispetto al fondo 3a del percorso 3; almeno una porzione del condotto 8 e/o 9 può avere ad esempio una profondità o altezza superiore a 100 micron, quale una altezza compresa tra 500 micron e 30000 micron. In figure 5 the bottom surfaces of the paths 3, 8 and 9 are indicated with 3a, 8a and 9a. In a possible embodiment, the bottom 8a, 9a of at least one of the second and third paths 8, 9 has at least one section lowered with respect to the bottom 3a of path 3; at least a portion of the duct 8 and / or 9 can have, for example, a depth or height greater than 100 microns, such as a height between 500 microns and 30000 microns.

La figura 5 evidenzia il caso specifico in cui entrambi i fondi 8a e 9a sono ribassati, per il loro intero sviluppo, rispetto al fondo 3a, con i percorsi 8 e 9 che sono quindi più profondi rispetto al percorso 3. Questa misura consente di accrescere la portata del fluido di buffer e del fluido di scarico, mantenendo al contempo una larghezza contenuta per il dispositivo. Figure 5 highlights the specific case in which both funds 8a and 9a are lowered, for their entire development, with respect to fund 3a, with paths 8 and 9 which are therefore deeper than path 3. This measure allows to increase the flow rate of the buffer fluid and the discharge fluid, while maintaining a small width for the device.

Nell’esempio, i percorsi 8 e 9 hanno profondità costante: tuttavia nulla vieta di avere una profondità variabile, ad esempio un percorso 8 per il buffer con profondità maggiore verso l’ingresso 6 e profondità minore verso l’estremità opposta, e/o un percorso 9 di scarico con profondità maggiore verso l’uscita 7 e profondità minore verso l’estremità opposta. In the example, paths 8 and 9 have a constant depth: however, nothing prevents you from having a variable depth, for example a path 8 for the buffer with greater depth towards entrance 6 and less depth towards the opposite end, and / or an unloading path 9 with greater depth towards exit 7 and less depth towards the opposite end.

In una forma di attuazione, almeno una porzione longitudinale del primo percorso 3 ha sezione trasversale decrescente ed à ̈ adiacente in lunghezza ad almeno una tra una porzione longitudinale con sezione trasversale decrescente del secondo percorso 8 e una porzione longitudinale con sezione trasversale crescente del terzo percorso 9. La figura 5 evidenzia il caso specifico di un percorso 3 che ha sezione trasversale decrescente per il suo intero sviluppo, di un percorso 8 con sezione trasversale decrescente per il suo intero sviluppo e di un terzo percorso 9 con sezione trasversale crescente per il suo intero sviluppo. In one embodiment, at least a longitudinal portion of the first path 3 has a decreasing cross section and is adjacent in length to at least one of a longitudinal portion with decreasing cross section of the second path 8 and a longitudinal portion with increasing cross section of the third path 9. Figure 5 highlights the specific case of a path 3 which has a decreasing cross section for its entire development, of a path 8 with a decreasing cross section for its entire development and of a third path 9 with an increasing cross section for its entire length. whole development.

Questa forma, che deve intendersi alternativa o complementare a quella relativa al ribassamento dei fondi 8a e 9a, risulta utile per una migliore distribuzione dei flussi e/o delle relative pressioni. Molto schematicamente, la particolare forma decrescente del percorso 8 tende a garantire una ottimale portata e/o pressione in tutte le prime vie di passaggio 10a; anche la particolare forma decrescente del percorso 3 tende a garantire una ottimale portata e/o pressione in tutte le seconde vie di passaggio 11a. La forma crescente del percorso 9 tende invece ad agevolare il deflusso delle sostanze di scarico e/o ad evitare anomale distribuzioni o aumenti delle pressione in uscita. This form, which must be understood as an alternative or complementary to that relating to the lowering of funds 8a and 9a, is useful for a better distribution of flows and / or relative pressures. Very schematically, the particular decreasing shape of the path 8 tends to guarantee an optimal flow rate and / or pressure in all the first passage ways 10a; also the particular decreasing shape of the path 3 tends to guarantee an optimal flow rate and / or pressure in all the second passage ways 11a. The increasing shape of the path 9, on the other hand, tends to facilitate the outflow of the exhaust substances and / or to avoid anomalous distributions or increases in the outlet pressure.

La forma del percorso 9 potrebbe tuttavia essere diversa, nell’ottica di agevolare il deflusso delle sostanze di scarico ed evitare anomale distribuzioni o aumenti della pressione in uscita, in particolare per evitare un ritorno di fluido dal percorso 9 al percorso 3. The shape of the path 9 could however be different, with a view to facilitating the outflow of the exhaust substances and avoiding anomalous distributions or increases in the outlet pressure, in particular to avoid a return of fluid from path 9 to path 3.

Si consideri che, preferibilmente, almeno i percorsi 3 e 9 sono atti a consentire il mantenimento di una pressione nel percorso 3 leggermente superiore alla pressione del condotto di scarico 9, in particolare al fine di avere una differenza di pressione minima, ovvero tale da non indurre un danneggiamento delle cellule o particelle, pur evitando un ritorno di fluido dal percorso 9 verso il percorso 3: questo à ̈ reso possibile utilizzando il sistema a micro-separazione con flusso miscelato che, come già detto, consente l’utilizzo di basse pressioni di fluido. It should be considered that, preferably, at least the paths 3 and 9 are adapted to allow the maintenance of a pressure in the path 3 slightly higher than the pressure of the exhaust duct 9, in particular in order to have a minimum pressure difference, i.e. such as not to induce damage to cells or particles, while avoiding a return of fluid from path 9 towards path 3: this is made possible using the micro-separation system with mixed flow which, as already mentioned, allows the use of low fluid pressures.

La forma decrescente o che si restringe del percorso 3 si presta inoltre alla citata integrazione di un conta-particelle o sensore di particelle, ovvero alla definizione di opportuni condotti capillari, preferibilmente nel tratto in prossimità dell’uscita 5 o corrispondente ad essa. The decreasing or narrowing form of the path 3 also lends itself to the aforementioned integration of a particle counter or particle sensor, or to the definition of suitable capillary ducts, preferably in the section near the outlet 5 or corresponding to it.

Ancora in figura 5, con 111, 112, 113e 114sono indicate diverse porzioni dell’argine 11, ciascuna contraddistinta da una diversa sezione delle rispettive vie di passaggio 11a e/o da un diverso numero di schiere di ostacoli 13 (si vedano anche le figure 7-9). Again in figure 5, with 111, 112, 113 and 114 different portions of the embankment 11 are indicated, each marked by a different section of the respective passageways 11a and / or by a different number of rows of obstacles 13 (see also the figures 7-9).

Come in precedenza spiegato, infatti l’argine 11, o sue porzioni, possono essere formate da più schiere di ostacoli 13. Nel caso rappresentato nelle figure 5-11, ad esempio, le porzioni di argine indicate con 111, 112e 113(figura 7) e 114(figura 11) constano rispettivamente di quattro, tre, due ed una schiera di ostacoli 13, potendo tuttavia ogni porzione di argine 111, 112, 113e 114comprendere anche una sola schiera di ostacoli 13. Come detto, inoltre, la sezione delle vie di passaggio 11a può essere decrescente a partire dall’ingresso 3 verso l’uscita 5 del percorso 3. As previously explained, in fact the embankment 11, or its portions, can be formed by several arrays of obstacles 13. In the case represented in figures 5-11, for example, the portions of the embankment indicated with 111, 112 and 113 (figure 7) and 114 (figure 11) consist respectively of four, three, two and a row of obstacles 13, although each portion of embankment 111, 112, 113 and 114 may also include a single row of obstacles 13. As mentioned, moreover, the section of passageways 11a can be decreasing starting from entrance 3 towards exit 5 of path 3.

In una forma di attuazione, almeno una prima porzione di argine, ad esempio la porzione 111, definisce rispettive vie di passaggio 11a, aventi una sezione calibrata di larghezza preferibilmente compresa tra 2 e 8 micron, dove in particolare detta prima porzione di argine si estende per almeno 1/3 della lunghezza dell’intero condotto 3 del fluido; preferibilmente detta prima porzione di argine definisce rispettive vie di passaggio 11a atte a lasciar transitare dei globuli rossi o eritrociti. In one embodiment, at least a first portion of the embankment, for example the portion 111, defines respective passageways 11a, having a calibrated section with a width preferably between 2 and 8 microns, where in particular said first portion of the embankment extends for at least 1/3 of the length of the entire fluid duct 3; preferably said first portion of the embankment defines respective passageways 11a suitable for allowing the passage of red blood cells or erythrocytes.

In una forma di attuazione, almeno una seconda porzione di argine, ad esempio una delle porzioni 112-114, definisce rispettive vie di passaggio 11a, aventi una sezione calibrata di larghezza preferibilmente compresa tra 2,1 e 25 micron, particolarmente compresa tra 3 e 13 micron. Preferibilmente la detta seconda porzione di argine definisce rispettive vie di passaggio 11a atte a lasciar transitare almeno una tipologia di globuli bianchi o leucociti. In one embodiment, at least a second portion of embankment, for example one of the portions 112-114, defines respective passageways 11a, having a calibrated section with a width preferably between 2.1 and 25 microns, particularly between 3 and 13 microns. Preferably the said second portion of the embankment defines respective passageways 11a suitable for allowing at least one type of white blood cells or leukocytes to pass through.

In una forma di attuazione, almeno una terza porzione di argine, ad esempio una delle porzioni 113-114, definisce rispettive vie di passaggio 11a, aventi una sezione calibrata di larghezza preferibilmente superiore a 5 micron, particolarmente compresa tra 6 e 25 micron. Preferibilmente la detta terza porzione di argine definisce rispettive vie di passaggio 11a, 5 atte a lasciar transitare almeno una tipologia di particelle bersaglio o di cellule tumorali. In one embodiment, at least a third portion of the embankment, for example one of the portions 113-114, defines respective passageways 11a, having a calibrated section with a width preferably greater than 5 microns, particularly between 6 and 25 microns. Preferably the said third portion of the embankment defines respective passageways 11a, 5 suitable for allowing at least one type of target particles or tumor cells to pass through.

In figura 9 sono anche ben visibili i canali intermedi 11b definiti tra varie schiere di ostacoli 13. La presenza di canali intermedi 11a può risultare utile per riportare nel percorso 3 eventuali particelle di interesse che hanno oltrepassato accidentalmente le prima schiera di ostacoli 13, ma non la o le successive schiere. In figure 9 the intermediate channels 11b defined between various rows of obstacles 13 are also clearly visible. the following row or rows.

Sempre in figura 9 si nota come, in una forma di attuazione, ostacoli 13 dell’argine 11 possano avere un profilo laterale che si assottiglia dal primo percorso 3 verso il terzo percorso 9. In questo modo, le vie 11a hanno una forma generalmente svasata o divergente verso il canale 9, e questa misura riduce il rischio di adesione di particelle, ovvero il rischio di intasamento. In tale forma di attuazione si osserva che gli ostacoli 13 dell’argine 11 possano avere una forma sostanzialmente trapezoidale, ovvero delle pareti laterali tra loro inclinate, in particolare al fine di realizzare vie 11a aventi una sezione variabile. Preferibilmente le seconde vie di passaggio 11a presentano una prima sezione d’ingresso, sostanzialmente rivolta verso il percorso 3, avente una sezione predefinita o calibrata, al fine di determinare il passaggio o meno di determinate particelle o cellule presenti nel fluido; l’estremità opposta di tali seconde vie di passaggio 11a , ovvero la l’estremità rivolta verso il canale di scarico 9, presenta invece una sezione maggiore , in particolare al fine di agevolare il deflusso delle particelle verso lo scarico e/o evitare rischi di intasamento delle vie 11a. Le vie di passaggio 11a presentano preferibilmente un profilo o spigoli arrotondati almeno nella suddetta prima sezione d’ingresso, sostanzialmente rivolta verso il percorso 3, in particolare al fine di evitare il danneggiamento delle cellule o particelle che circolano nel percorso stesso 3. Again in figure 9 it can be seen how, in one embodiment, obstacles 13 of the embankment 11 can have a lateral profile that tapers from the first path 3 towards the third path 9. In this way, the paths 11a generally have a shape flared or diverging towards channel 9, and this measure reduces the risk of adhesion of particles, i.e. the risk of clogging. In this embodiment it can be observed that the obstacles 13 of the embankment 11 can have a substantially trapezoidal shape, or rather of the side walls inclined to each other, in particular in order to create paths 11a having a variable section. Preferably the second passage ways 11a have a first inlet section, substantially facing the path 3, having a predefined or calibrated section, in order to determine the passage or not of certain particles or cells present in the fluid; the opposite end of these second passageways 11a, that is the end facing the discharge channel 9, on the other hand, has a larger section, in particular in order to facilitate the flow of particles towards the discharge and / or avoid risk of blockage of the streets 11a. The passageways 11a preferably have a rounded profile or edges at least in the aforementioned first inlet section, substantially turned towards the path 3, in particular in order to avoid damage to the cells or particles that circulate in the path itself 3.

In figura 6 à ̈ visibile parzialmente un corpo superiore di chiusura o coperchio 26 del dispositivo MD, destinato a delimitare superiormente i percorsi 3, 8 e 9. Nell’esempio illustrato il coperchio à ̈ sostanzialmente planare, preferibilmente formato con un materiale trasparente, ad esempio una plastica o vetro, ed à ̈ applicato a tenuta, ad esempio tramite incollaggio o saldatura, sulla superficie superiore delle pareti 2a (figura 6). In una forma di attuazione non illustrata, il coperchio 26 può essere di tipo apribile o asportabile. In figure 6 an upper closing body or lid 26 of the MD device is partially visible, intended to delimit the paths 3, 8 and 9 at the top. In the example illustrated, the lid is substantially planar, preferably formed with a transparent material, for example a plastic or glass, and is applied tightly, for example by gluing or welding, on the upper surface of the walls 2a (figure 6). In an embodiment not shown, the lid 26 can be of the openable or removable type.

In una forma di attuazione, almeno uno tra gli argini 10 e 11 integra elementi di tenuta, destinato a cooperare con il coperchio 26. Vantaggiosamente almeno alcuni di questi mezzi di tenuta sono ricavati integrali con gli argini 10 e 11, più in particolare, con gli ostacoli 12 e 13 che li costituiscono. Preferibilmente, i citati mezzi di tenuta sono realizzati con forma o materiale almeno in parte cedevole o atto a deformarsi. Sempre preferibilmente, almeno parte del corpo del dispositivo secondo l’invenzione, ad esempio almeno gli argini 10 e 11 e/o i suddetti di detti mezzi di tenuta, sono realizzati in materiale elastico o in elastomero, quale un silicone o un PDMS (polidimetilsilossano) o un polisilossano; in particolare, i suddetti mezzi di tenuta sono di pezzo o integrati con almeno parte del corpo del dispositivo e/o realizzati con lo stesso materiale, preferibilmente integrati o di pezzo con gli argini 10 e 11. In one embodiment, at least one of the banks 10 and 11 integrates sealing elements, intended to cooperate with the cover 26. Advantageously, at least some of these sealing means are made integral with the banks 10 and 11, more particularly, with the obstacles 12 and 13 that constitute them. Preferably, the aforementioned sealing means are made with a shape or material at least partially yielding or capable of deforming. Always preferably, at least part of the body of the device according to the invention, for example at least the banks 10 and 11 and / or the aforesaid of said sealing means, are made of elastic material or elastomer, such as a silicone or a PDMS (polydimethylsiloxane ) or a polysiloxane; in particular, the aforesaid sealing means are integral with or integrated with at least part of the body of the device and / or made of the same material, preferably integrated or integral with the banks 10 and 11.

In figura 9 si nota come, in una forma di attuazione, gli ostacoli 13 siano provvisti superiormente di appendici 13a, preferibilmente aventi spessore progressivamente decrescente, quale una sezione sostanzialmente triangolare o trapezoidale o semicircolare, ovvero aventi forma atta a realizzare rispettivi labbri di tenuta a deformazione predefinita, destinati a cooperare con la superficie interna del coperchio 26. Similmente, come visibile in figura 10, negli ostacoli 12 che costituiscono l’argine 10 possono essere ricavati integrali rispettivi labbri superiori 12a, preferibilmente a deformazione predefinita, in particolare aventi spessore progressivamente decrescente, quale una sezione sostanzialmente triangolare o trapezoidale o semicircolare, destinati a cooperare in tenuta con il coperchio 26. In figure 9 it can be seen how, in one embodiment, the obstacles 13 are provided at the top with appendages 13a, preferably having progressively decreasing thickness, such as a substantially triangular or trapezoidal or semicircular section, or having a shape suitable for realizing respective sealing lips. predetermined deformation, intended to cooperate with the internal surface of the cover 26. Similarly, as can be seen in figure 10, in the obstacles 12 which constitute the embankment 10, respective integral upper lips 12a can be obtained, preferably with predefined deformation, in particular having a thickness progressively decreasing, such as a substantially triangular or trapezoidal or semicircular section, intended to cooperate in sealing with the cover 26.

I labbri o rilievi di tenuta 12a e 13a hanno preferibilmente una forma tale da poter essere stampata con movimenti dello stampo in un unico verso, ovvero senza sottosquadro, che à ̈ preferibilmente lo stesso verso di stampaggio degli argini 10 e 11 e/o del corpo 2. Gli elementi di tenuta 12a garantiscono che il flusso del fluido di buffer venga orientato nel verso voluto, evitando trafilamenti laterali. The sealing lips or reliefs 12a and 13a preferably have such a shape that they can be molded with movements of the mold in a single direction, or without undercut, which is preferably the same molding direction as the banks 10 and 11 and / or the body. 2. The sealing elements 12a ensure that the flow of the buffer fluid is oriented in the desired direction, avoiding lateral leakage.

Gli ostacoli 12 e 13 hanno preferibilmente sezione trasversale o dimensioni superiori a quelle degli elementi di tenuta 12a e 13a, in particolare al fine di consentire la suddetta deformazione calibrata degli elementi di tenuta 12a, 13a senza determinare una significativa deformazione dei rispettivi ostacoli 12, 13, e così evitare alterazioni o deformazioni delle vie di passaggio calibrate 10a e/o 11a. Ne consegue che, anche a fronte di sollecitazioni e deformazioni di una parte dei suddetti ostacoli, quale la porzione superiore di tenuta in essi integrata, rimane comunque integra la larghezza calibrata delle vie di passaggio, ed in particolare delle vie di passaggio 11a. Come si può notare ad esempio in figura 9, ciascun elemento di tenuta 13a si estende tra due vie di passaggio 11a adiacenti e comprende due bordi laterali di estremità sostanzialmente coincidenti con le pareti delle vie 11a definite dagli ostacoli 13; i bordi laterali di due elementi 13a adiacenti sono tra loro di preferenza distanziati similmente agli ostacoli 13; durante la deformazione in compressione degli elementi di tenuta 13a, i suddetti bordi laterali potrebbero deformarsi, ma la sezione di passaggio calibrata delle vie 11a rimane comunque garantita grazie al corpo principale dei sottostanti ostacoli 13, i quali hanno struttura tale da non lasciarsi deformare nel corso della suddetta compressione. The obstacles 12 and 13 preferably have a cross section or dimensions greater than those of the sealing elements 12a and 13a, in particular in order to allow the aforementioned calibrated deformation of the sealing elements 12a, 13a without causing a significant deformation of the respective obstacles 12, 13 , and thus avoid alterations or deformations of the calibrated passageways 10a and / or 11a. It follows that, even in the face of stresses and deformations of a part of the aforementioned obstacles, such as the upper sealing portion integrated therein, the calibrated width of the passageways, and in particular of the passageways 11a, remains in any case intact. As can be seen for example in Figure 9, each sealing element 13a extends between two adjacent passageways 11a and comprises two lateral end edges substantially coinciding with the walls of the ways 11a defined by the obstacles 13; the lateral edges of two adjacent elements 13a are preferably spaced from each other similarly to the obstacles 13; during the compression deformation of the sealing elements 13a, the aforementioned lateral edges could deform, but the calibrated passage section of the ways 11a remains in any case guaranteed thanks to the main body of the underlying obstacles 13, which have a structure such as not to be deformed during the course of the aforementioned compression.

Nell’esempio delle figure 5 - 11 gli elementi di tenuta 13a sono sostanzialmente orientati nel verso del percorso 3, ovvero sono sostanzialmente trasversali alle vie di passaggio 11a; similmente, gli elementi di tenuta 12a sono almeno in parte sostanzialmente orientati nel verso del percorso 3 e/o del percorso 8, ed in parte affiancati alle vie di passaggio 10a, preferibilmente estendendosi almeno lungo un lato di buona parte della rispettiva via di passaggio 10a. In the example of figures 5 - 11 the sealing elements 13a are substantially oriented in the direction of the path 3, ie they are substantially transverse to the passage ways 11a; similarly, the sealing elements 12a are at least partly substantially oriented in the direction of the path 3 and / or the path 8, and partly side by side with the passageways 10a, preferably extending at least along one side of a large part of the respective passageway 10a .

Elementi di tenuta di realizzazione simile a quelli precedentemente descritti sono di preferenza presenti anche in altre parti del dispositivo, quale il perimetro esterno del corpo 2 o il perimetro dei vari canali o percorsi, preferibilmente ricavati di pezzo o integrati nel corpo 2 della sezione 1. Anche questi ulteriori elementi di tenuta sono configurati per evitare trafilamenti di fluido verso l’esterno del dispositivo e/o tra i differenti percorsi. Elementi di questo tipo, configurati di preferenza come labbri o rilievi di tenuta, sono indicati con SM ad esempio nelle figure 8 e 9. Sealing elements similar to those previously described are preferably also present in other parts of the device, such as the outer perimeter of the body 2 or the perimeter of the various channels or paths, preferably obtained in one piece or integrated into the body 2 of the section 1. These additional sealing elements are also configured to prevent fluid leaks towards the outside of the device and / or between the different paths. Elements of this type, preferably configured as sealing lips or reliefs, are indicated with SM, for example in Figures 8 and 9.

In una forma di attuazione preferita, particolarmente in un dispositivo con struttura di separazione a flusso miscelato, le sezioni di passaggio dei percorsi 3, 8 e 9 e delle vie 10a e 11a sono dimensionate in modo tale per cui: In a preferred embodiment, particularly in a device with a mixed flow separation structure, the passage sections of the paths 3, 8 and 9 and of the ways 10a and 11a are dimensioned in such a way that:

- a parità di pressione, la portata del fluido del percorso 8 sia maggiore della somma delle portate individuali delle vie di passaggio 10a, e/o - at the same pressure, the flow rate of the fluid of the path 8 is greater than the sum of the individual flow rates of the passage ways 10a, and / or

- a parità di pressione, la somma delle portate individuali delle vie di passaggio 10a sia maggiore rispetto alla somma delle portate individuali delle vie di passaggio 11a, e/o - with equal pressure, the sum of the individual flows of the passageways 10a is greater than the sum of the individual flows of the passageways 11a, and / or

- a parità di pressione, la somma delle portate individuali delle vie di passaggio 10a e della portata del fluido nel percorso 3 sia maggiore rispetto alla somma delle portate individuali delle vie di passaggio 11a. - at the same pressure, the sum of the individual flow rates of the passage ways 10a and the flow rate of the fluid in the path 3 is greater than the sum of the individual flow rates of the passage ways 11a.

Per chiarire questo concetto, le figure 12-14 illustrano porzioni già evidenziate del dispositivo MD delle figure 5-11, con l’ulteriore indicazione di alcune delle sezioni di passaggio di interesse. In particolare, in tali figure, Ss indica la sezione del percorso 3, Sb indica la sezione del percorso 8, Sb1, Sb2, Sb3… indicano le sezioni delle vie di passaggio 10a; Su indica la sezione del percorso 9 e Ss1, Ss2, Ss3… indicano le sezioni delle vie di passaggio 11a. To clarify this concept, figures 12-14 illustrate already highlighted portions of the MD device of figures 5-11, with the further indication of some of the passage sections of interest. In particular, in these figures, Ss indicates the section of path 3, Sb indicates the section of path 8, Sb1, Sb2, Sb3â € ¦ indicate the sections of the passageways 10a; Su indicates the section of the route 9 and Ss1, Ss2, Ss3â € ¦ indicate the sections of the passageways 11a.

Al fine di evitare riflussi dal percorso 3 verso il percorso 8, ovvero per garantire una portata uniforme nelle vie 10a, à ̈ preferibile che la sezione del percorso 8 sia maggiore della sommatoria delle sezioni delle vie 10a, ossia: Sb > Sb1+ Sb2+ Sb3+ …SbnIn order to avoid backflows from path 3 towards path 8, or to ensure a uniform flow rate in the streets 10a, it is preferable that the section of the path 8 is greater than the sum of the sections of the streets 10a, i.e .: Sb> Sb1 + Sb2 + Sb3 + â € ¦Sbn

Parimenti, al fine di evitare riflussi dal percorso 9 al percorso 3, ovvero per garantire una portata uniforme nelle vie 11a, à ̈ preferibile che la somma della sezione del percorso 3 e delle vie 10a sia maggiore rispetto alla sommatoria delle sezioni delle vie 11a, ossia (Ss (Sb1+ Sb2+ Sb3+ … Sbn)) > Ss1+ Ss2+ Ss3 …. SsnLikewise, in order to avoid backflows from route 9 to route 3, or to ensure a uniform flow in routes 11a, it is preferable that the sum of the section of route 3 and routes 10a is greater than the sum of the sections of routes 11a, that is (Ss (Sb1 + Sb2 + Sb3 + â € ¦ Sbn))> Ss1 + Ss2 + Ss3 â € ¦. Ssn

Queste considerazioni valgono in generale a parità di pressione, atteso che in questo caso ciò che incide à ̈ la sezione dei percorsi e delle vie di passaggio: formule analoghe a quelle indicate sono peraltro riferibili anche alle portate dei percorsi e delle vie di passaggio. These considerations are generally valid with equal pressure, given that in this case what affects is the section of the paths and passageways: formulas similar to those indicated are also referable to the flow rates of the paths and passageways.

Di preferenza, comunque, la pressione (P8) nel percorso 8 sarà leggermente maggiore della pressione (P3) nel percorso 3, la quale a sua volta sarà leggermente superiore alla pressione P9nel percorso 9 di scarico, ossia: P8> P3> P9. In tal modo à ̈ possibile evitare che fluido presente nel percorso 3 possa rifluire nel percorso 8 e, allo stesso modo, evitare che fluido presente nel percorso 9 possa rifluire nel percorso 3. Dette formule o condizioni preferenziali sono preferibilmente riferibili anche porzioni o sezioni del dispositivo descritto, quali ad esempio una prima metà o una seconda metà del dispositivo; questo viene in particolare ottenuto tramite l’utilizzo delle dette dimensioni variabili dei percorsi e vie. Preferably, however, the pressure (P8) in path 8 will be slightly higher than the pressure (P3) in path 3, which in turn will be slightly higher than the pressure P9 in exhaust path 9, ie: P8> P3> P9. In this way it is possible to prevent fluid present in path 3 from flowing back into path 8 and, in the same way, to prevent fluid present in path 9 from flowing back into path 3. Said formulas or preferential conditions are also preferably referable to portions or sections of the described device, such as for example a first half or a second half of the device; this is achieved in particular through the use of the said variable dimensions of the paths and streets.

La figura 15 si riferisce ad una forma di attuazione in cui il corpo 2 à ̈ interposto tra un coperchio 26 ed un corpo inferiore 30. La presenza del corpo inferiore 30 può risultare utile per irrigidire il dispositivo nel suo complesso - particolarmente quando il corpo 2 à ̈ di materiale siliconico o di altro elastomero - e conferire una precisa planarità per esigenze di tenuta. Il corpo 30 à ̈ di preferenza formato con un materiale relativamente rigido, quale un materiale plastico, un materiale metallico, una vetroresina, un materiale ceramico, eccetera. Figure 15 refers to an embodiment in which the body 2 is interposed between a cover 26 and a lower body 30. The presence of the lower body 30 can be useful for stiffening the device as a whole - particularly when the body 2 It is made of silicone or other elastomer material - and give a precise flatness for sealing needs. The body 30 is preferably formed of a relatively rigid material, such as a plastic material, a metal material, a fiberglass, a ceramic material, etc.

In una forma di attuazione, al corpo inferiore 30 sono associati almeno due elettrodi, e particolarmente un catodo 31 ed un anodo 32, tramite i quali à ̈ possibile applicare un campo elettrico al fluido che fluisce nel percorso 3, atto ad indurre uno spostamento di particelle del sangue e/o di bead BE presenti nel flusso. Gli elettrodi 31, 32, che nel caso esemplificato sono rettilinei, possono essere impiegati ad esempio per facilitare lo spostamento di particelle dal percorso 3 al percorso 9 tramite tecniche di elettroforesi di tipo isolato (senza contatto con il fluido) o di elettroforesi o della citata attrazione e/o repulsione di bead BE, quali bead BE associate a particelle o cellule TC. Come detto, un’attrazione o repulsione di bead, realizzata tramite opportuni mezzi di eccitazione, può essere anche impiegata per indurre agitazioni o turbolenze finalizzate a migliorare lo spostamento del fluido verso l’argine 11 provvisto delle vie di passaggio 11a. In one embodiment, at least two electrodes are associated with the lower body 30, and particularly a cathode 31 and an anode 32, through which it is possible to apply an electric field to the fluid flowing in the path 3, suitable for inducing a displacement of blood and / or BE bead particles present in the stream. The electrodes 31, 32, which in the exemplified case are rectilinear, can be used for example to facilitate the movement of particles from path 3 to path 9 by means of electrophoresis of the isolated type (without contact with the fluid) or of electrophoresis or of the aforementioned attraction and / or repulsion of BE beads, such as BE beads associated with TC particles or cells. As mentioned, an attraction or repulsion of bead, achieved by means of suitable excitation means, can also be used to induce agitation or turbulence aimed at improving the displacement of the fluid towards the embankment 11 provided with the passageways 11a.

Nella forma di attuazione illustrata, nella condizione assemblata dei corpi 2 e 30, gli elettrodi 31 e 32 si trovano in sostanziale corrispondenza degli argini 10 e 11, rispettivamente; preferibilmente, gli elettrodi si estendono paralleli agli argini, ma con l’elettrodo 32 giacente al di sotto del fondo 3a del percorso 3 e l’elettrodo 31 giacente al di sotto di almeno parte del fondo del percorso 9. In the illustrated embodiment, in the assembled condition of the bodies 2 and 30, the electrodes 31 and 32 are substantially in correspondence with the banks 10 and 11, respectively; preferably, the electrodes extend parallel to the embankments, but with the electrode 32 lying below the bottom 3a of the path 3 and the electrode 31 lying below at least part of the bottom of the path 9.

Si noti che gli elettrodi potrebbero interessare solo parte del percorso 3 e del percorso 9, ad esempio una sua porzione terminale. Eventualmente, elettrodi per elettroforesi o dielettroforesi o separazione di bead BE potrebbero essere previsti nella sezione di raccolta 20. It should be noted that the electrodes could involve only part of the path 3 and of the path 9, for example a terminal portion thereof. Optionally, electrodes for electrophoresis or dielectrophoresis or BE bead separation could be provided in the collection section 20.

Nelle figure 16-19 à ̈ rappresentato in forma schematica un dispositivo microfluidico biomedicale secondo l’invenzione, di configurazione generale simile a quello delle figure 5-11 e provvisto della sezione di raccolta 20; anche nelle figure 16-19 sono quindi impiegati i medesimi numeri di riferimento delle figure precedenti, per indicare elementi tecnicamente equivalenti a quelli già descritti. Figures 16-19 schematically show a biomedical microfluidic device according to the invention, of general configuration similar to that of Figures 5-11 and provided with the collection section 20; also in figures 16-19 the same reference numbers of the preceding figures are used, to indicate elements technically equivalent to those already described.

Dalle figure 16 e 17 si nota come, in una forma di attuazione, il coperchio 26 può includere una rispettiva porzione 26a che funge da chiusura superiore anche per la sezione di raccolta; in tale attuazione, il corpo del coperchio 26 à ̈ preferibilmente realizzato in materiale trasparente, quale vetro o plastica rigida trasparente. Si noti che il coperchio 26a può essere anche configurato come parte distinta rispetto al coperchio 26, eventualmente di tipo apribile o asportabile, ad esempio per il prelievo di particelle obiettivo e/o per inserire nella sezione 20 un terreno di coltura. From Figures 16 and 17 it can be seen how, in one embodiment, the lid 26 can include a respective portion 26a which also acts as an upper closure for the collection section; in this embodiment, the body of the lid 26 is preferably made of transparent material, such as glass or transparent rigid plastic. It should be noted that the lid 26a can also be configured as a separate part with respect to the lid 26, possibly of the openable or removable type, for example for the removal of target particles and / or for inserting a culture medium in the section 20.

In una forma di attuazione, il corpo 2 ha una prima ed una seconda faccia, definenti uno spessore del corpo stesso, ed almeno uno tra gli ingressi e le uscite del dispositivo include un condotto che si estende tra le due facce suddette prima. Le figure 16 e 17 rappresentano il caso specifico in cui l’ingresso 4, l’almeno un ingresso 6, 6’ e l’almeno una uscita 7 sono configurati come fori o condotti passanti del corpo 2, che si aprono all’estremità superiore rispettivamente in corrispondenza del fondo 3a, 8a e 9a dei percorsi 3, 8 e 9. Nel caso specifico, inoltre, anche l’uscita 23 della sezione 20 include un simile foro o condotto passante formato nel corpo di raccolta 21. Nella realizzazione esemplificata, inoltre, i suddetti ingressi e/o uscite sono in comunicazione con relativi attacchi o raccordi idraulici 4b, 6b, 23b che possono essere convenientemente formati integrali con il corpo 2 e/o 21; anche l’uscita 7 à ̈ convenientemente collegata ad un analogo raccordo, non visibile in figura. In one embodiment, the body 2 has a first and a second face, defining a thickness of the body itself, and at least one of the inlets and outlets of the device includes a duct that extends between the two aforementioned first faces. Figures 16 and 17 represent the specific case in which the inlet 4, the at least one inlet 6, 6 'and the at least one outlet 7 are configured as through holes or ducts of the body 2, which open at the upper end respectively in correspondence with the bottom 3a, 8a and 9a of the paths 3, 8 and 9. In the specific case, moreover, also the outlet 23 of the section 20 includes a similar hole or through duct formed in the collection body 21. In the exemplified embodiment, moreover, the aforesaid inlets and / or outlets are in communication with relative hydraulic couplings 4b, 6b, 23b which can be conveniently formed integral with the body 2 and / or 21; also outlet 7 is conveniently connected to a similar fitting, not visible in the figure.

La presenza dei raccordi suddetti, preferibilmente in posizione inferiore, consente di agevolare il collegamento del dispositivo MD, ad esempio su di un apparecchio di laboratorio atto a far circolare i fluidi e/o analizzare le particelle obiettivo nella sezione 21, nonché di contenere gli ingombri laterali del dispositivo stesso. The presence of the aforementioned fittings, preferably in a lower position, makes it possible to facilitate the connection of the MD device, for example on a laboratory device able to circulate the fluids and / or analyze the target particles in section 21, as well as to contain the lateral dimensions of the device itself.

Nella realizzazione delle figure 16 e 17 sono previste pareti di estremità 2a’ (vedere figura 17) che chiudono alle estremità longitudinali i percorsi 3, 8 e 9. In the realization of figures 16 and 17 end walls 2aâ € ™ are provided (see figure 17) which close paths 3, 8 and 9 at the longitudinal ends.

In una forma di attuazione, sono previsti più ingressi 6, 6’ per il liquido di buffer, posizionati in punti diversi lungo lo sviluppo del relativo percorso 8. La figura 17 illustra il caso specifico di tre ingressi lungo il percorso, dei quali un ingresso 6 nella sua zona iniziale, un ingresso 6 nella sua zona intermedia ed un ingresso 6’ nella sua zona terminale. Una tale misura risulta utile nel caso di un percorso 8 relativamente stretto, poco profondo e lungo, ovvero con sezione ridotta, al fine di garantire una portata uniforme del buffer nel percorso stesso e per evitare zone di depressione o portata non uniforme, che potrebbero causare eventuali riflussi di sangue nel percorso 8. La figura 17 illustra inoltre il caso di un percorso 8 per il buffer avente sezione sostanzialmente costante. Come in precedenza spiegato, à ̈ inoltre preferibile l’immissione di buffer contenente bead in un tratto terminale del percorso 3, e da qui il posizionamento dell’ingresso 6’ nel tratto terminale del percorso 8 di figura 17; in tale configurazione, dagli ingressi 6 potrebbe essere immesso del buffer mentre dall’ingresso 6’ potrebbe essere immesso un buffer addizionato con bead. In one embodiment, several inlets 6, 6â € ™ are provided for the buffer liquid, positioned in different points along the development of the relative path 8. Figure 17 illustrates the specific case of three inlets along the path, of which one entrance 6 in its initial zone, an entrance 6 in its intermediate zone and an entrance 6â € ™ in its terminal zone. Such a measure is useful in the case of a relatively narrow, shallow and long path 8, or with a reduced section, in order to guarantee a uniform flow rate of the buffer in the same path and to avoid areas of depression or uneven flow, which could cause possible reflux of blood in the path 8. Figure 17 also illustrates the case of a path 8 for the buffer having a substantially constant section. As previously explained, it is also preferable to insert a buffer containing beads in a terminal section of path 3, and hence the positioning of input 6â € ™ in the terminal section of path 8 in figure 17; in this configuration, from inputs 6 a buffer could be entered while from input 6â € ™ a buffer added with bead could be entered.

Nelle figure 18 e 19 à ̈ visibile in maggiore dettaglio la sezione di raccolta 20, con la relativa zona di collegamento al percorso 3. In questo caso i mezzi di separazione meccanica 24 si estendono sostanzialmente ortogonali al flusso. Anche in tale realizzazione gli ostacoli 25 integrano di preferenza elementi di tenuta in forma di labbri o rilievi superiori, aventi funzioni simili ai labbri precedentemente indicati con 12a e 13a; sono inoltre visibili tratti di elementi o labbri del tipo già precedentemente indicato con SM. Figures 18 and 19 show the collection section 20 in greater detail, with the relative connection area to the path 3. In this case, the mechanical separation means 24 extend substantially orthogonal to the flow. Also in this embodiment the obstacles 25 preferably integrate sealing elements in the form of lips or upper projections, having functions similar to the lips previously indicated with 12a and 13a; sections of elements or lips of the type previously indicated with SM are also visible.

Nelle figure 20-28 à ̈ rappresentato in forma schematica un altro dispositivo microfluidico biomedicale secondo l’invenzione, avente un layout dei relativi percorsi diverso rispetto alle forme di attuazione delle figure precedenti, ma basato comunque sul medesimo principio di funzionamento; anche nelle figure 20-28 sono impiegati i medesimi numeri di riferimento delle figure precedenti, per indicare elementi tecnicamente equivalenti a quelli già descritti. Figures 20-28 show in schematic form another biomedical microfluidic device according to the invention, having a different layout of the relative paths with respect to the embodiments of the previous figures, but based in any case on the same operating principle; also in figures 20-28 the same reference numbers of the previous figures are used, to indicate elements which are technically equivalent to those already described.

Anche in questa forma di attuazione la sezione 1 del dispositivo comprende di preferenza un corpo principale 2, in cui sono definiti i percorsi microfluidici, nonché un coperchio 26. Il dispositivo MD comprende una sezione di raccolta 20, con il relativo corpo 21 integrale al corpo 2 o configurato come parte distinta rispetto ad esso. Similmente, il coperchio 26a della sezione 20 può essere costituito da una porzione del coperchio 26 o essere distinto rispetto ad esso. Also in this embodiment, the section 1 of the device preferably comprises a main body 2, in which the microfluidic paths are defined, as well as a lid 26. The device MD comprises a collection section 20, with the relative body 21 integral with the body 2 or configured as a separate part with respect to it. Similarly, the lid 26a of the section 20 may consist of a portion of the lid 26 or be distinct from it.

In una forma di attuazione, il primo percorso 3, il secondo percorso 8 ed il terzo percorso 9 hanno andamento almeno in parte sostanzialmente spiraliforme o avvolto su sé stesso, o comunque preferibilmente sviluppantesi almeno in parte con un andamento curvo; tale forma o andamento dei percorsi à ̈ principalmente finalizzato a contenere gli ingombri del dispositivo. In one embodiment, the first path 3, the second path 8 and the third path 9 have a course at least in part substantially spiral-shaped or wound around itself, or in any case preferably developing at least in part with a curved course; this shape or course of the paths is mainly aimed at containing the overall dimensions of the device.

La figura 22 illustra una tale configurazione, dove i percorsi in questione sono definiti su di una faccia del corpo 2, con gli ingressi 4, 6 e l’uscita 7 che includono un condotto o foro passante tra le due facce del corpo 2. Similmente, l’uscita 23 include un foro passante del corpo 21 della sezione 20. Anche in questa forma di attuazione sono previsti gli attacchi o raccordi idraulici inferiori 4b, 6b, 23b, che possono essere convenientemente formati integrali con il corpo 2 e/o 21. Nelle figure 20-22 à ̈ anche visibile un analogo raccordo 7b, in comunicazione con l’uscita 7. Figure 22 illustrates such a configuration, where the paths in question are defined on one face of the body 2, with the inlets 4, 6 and the outlet 7 including a duct or through hole between the two faces of the body 2. Similarly, the outlet 23 includes a through hole in the body 21 of the section 20. Also in this embodiment the lower hydraulic couplings 4b, 6b, 23b are provided, which can be conveniently formed integral with the body 2 and / o 21. Figures 20-22 also show a similar fitting 7b, in communication with exit 7.

In una forma di attuazione, inoltre, i tre percorsi 3, 8 e 9 hanno un tratto principale sostanzialmente spiraliforme o avvolto su sé stesso, o almeno in parte ricurvo, ed almeno uno di essi ha un tratto sostanzialmente rettilineo; anche tale forma o andamento dei percorsi à ̈ essenzialmente previsto per contenere gli ingombri del dispositivo. In one embodiment, moreover, the three paths 3, 8 and 9 have a main section which is substantially spiral-shaped or wound around itself, or at least partially curved, and at least one of them has a substantially straight section; also this shape or course of the paths is essentially foreseen to contain the overall dimensions of the device.

Questo caso specifico à ̈ illustrato in figura 22, in cui tutti e tre i percorsi hanno almeno un rispettivo tratto sostanzialmente rettilineo, in corrispondenza delle relative porzioni iniziali e/o terminali. This specific case is illustrated in Figure 22, in which all three paths have at least one respective substantially straight section, in correspondence with the relative initial and / or terminal portions.

Con riferimento ad una forma di attuazione preferita, il primo ingresso 4, per il sangue, ed il secondo ingresso 6, per il buffer, sono ubicati in una regione del corpo 2 attorno alla quale il primo, il secondo ed il terzo condotto 3, 8 e 9 si sviluppano a spirale, ovvero sono avvolti lungo un percorso curvo, preferibilmente avvolti più volte su se stessi. Come si nota, l’esempio di realizzazione di figura 22 presenta anche tale caratteristica preferenziale, che consente di semplificare e ridurre le dimensioni del dispositivo MD nel suo complesso, in particolare consentendo di ridurre gli ingombri di percorsi relativamente lunghi, pur mantenendo un andamento relativamente costante lungo l’intero percorso. Si consideri però che i percorsi del dispositivo secondo l’invenzione potrebbero anche avere anche un andamento differente, pur atto a ridurne gli ingombri, quale un andamento sostanzialmente a “S†, oppure un andamento avvolto lungo un percorso sostanzialmente quadrato o rettangolare, preferibilmente con angoli arrotondati; in tal caso si avrebbe un andamento dei percorsi con rispettive alternanze di tratti rettilinei e tratti curvi. With reference to a preferred embodiment, the first inlet 4, for the blood, and the second inlet 6, for the buffer, are located in a region of the body 2 around which the first, second and third ducts 3, 8 and 9 develop in a spiral, ie they are wound along a curved path, preferably wound several times on themselves. As it can be seen, the example of embodiment of figure 22 also has this preferential characteristic, which allows to simplify and reduce the dimensions of the MD device as a whole, in particular allowing to reduce the overall dimensions of relatively long paths, while maintaining a relatively constant along the entire path. However, it should be considered that the paths of the device according to the invention could also have a different course, although aimed at reducing the overall dimensions, such as a substantially â € œSâ € trend, or a course wound along a substantially square or rectangular path, preferably with rounded corners; in this case there would be a course of the paths with respective alternations of straight and curved sections.

Va sottolineato che nei dispositivi qui considerati l’andamento curvo o a spirale dei percorsi non à ̈ sfruttato per indurre fenomeni di separazione per forza centrifuga: come precedentemente spiegato, infatti, nel caso della presente invenzione sono preferibilmente adottati flussi a bassa velocità, per evitare di danneggiare le particelle. It should be emphasized that in the devices considered here, the curved or spiral course of the paths is not exploited to induce separation phenomena by centrifugal force: as previously explained, in fact, in the case of the present invention, low speed flows are preferably adopted, to avoid to damage the particles.

Il dispositivo secondo l’invenzione prevede di preferenza percorsi relativamente lunghi: in particolare, una lunghezza preferita dei percorsi 3, 8, 9 corrisponde ad almeno 50 volte la larghezza media del percorso 3; molto preferibilmente la lunghezza dei percorsi 3, 8, 9 à ̈ superiore a 200 volte la larghezza media del percorso 3. The device according to the invention preferably provides for relatively long paths: in particular, a preferred length of the paths 3, 8, 9 corresponds to at least 50 times the average width of the path 3; most preferably the length of the paths 3, 8, 9 is greater than 200 times the average width of the path 3.

In altre forme di attuazione, sempre con andamento dei percorsi a spirale o avvolti, gli ingressi dei fluidi, quali gli ingressi 4 e/o 6, possono essere ricavati perifericamente alla spirale (ad esempio in posizioni simili a quelle delle uscite 5 e 7 di figura 22), mentre le relative uscite, quali le uscite 5 e/o 7 possono essere ricavate nella regione centrale della spirale (ad esempio in posizioni simili a quelle degli ingressi 3 e 4 di figura 22). In tale ottica à ̈ anche possibile prevedere una configurazione con l’ingresso 6 o 6’ del buffer “contrapposto†all’ingresso 4 del sangue, ovvero con un ingresso 4 al centro della spirale ed un ingresso 6 o 6’ sul perimetro esterno. In other embodiments, again with spiral or coiled paths, the fluid inlets, such as the inlets 4 and / or 6, can be obtained peripherally to the spiral (for example in positions similar to those of the outlets 5 and 7 of figure 22), while the relative outputs, such as the outputs 5 and / or 7 can be obtained in the central region of the spiral (for example in positions similar to those of the inputs 3 and 4 of figure 22). From this point of view, it is also possible to provide a configuration with input 6 or 6â € of the `` opposite '' buffer to input 4 of the blood, or with an input 4 in the center of the spiral and an input 6 or 6 ' ™ on the outer perimeter.

Nei dettagli di cui alle figure 23-26 sono ben visibili i vari percorsi, dove il percorso 3 à ̈ adiacente in lunghezza ai percorsi 8 e 9 ed à ̈ delimitato lateralmente rispetto ad essi tramite gli argini 10 e 11, con le relative vie di passaggio 10a e 11a e gli ostacoli 12 e 13. In questa attuazione, sono previste pareti 2a†che delimitano lateralmente il complesso dei tre percorsi e che hanno sviluppo in massima parte spiraliforme. Anche le pareti 2a†possono essere provviste superiormente di elementi o labbri di tenuta avente funzioni simili a quelli precedentemente indicati con SM. In the details shown in figures 23-26, the various paths are clearly visible, where path 3 is adjacent in length to paths 8 and 9 and is delimited laterally with respect to them by the embankments 10 and 11, with the relative paths of passage 10a and 11a and the obstacles 12 and 13. In this embodiment, walls 2aâ € are provided which laterally delimit the complex of the three paths and which are mostly spiral-shaped. The walls 2aâ € can also be provided at the top with sealing elements or lips having functions similar to those previously indicated with SM.

Dalla figura 25 si nota in particolare come il percorso 8 del buffer risulti delimitato in lunghezza tra una parete 2a†e l’argine 10, mentre il percorso di scarico 9 risulti delimitato in lunghezza tra l’argine 11 ed una parete 2a†avvolta a spirale. From figure 25 it is noted in particular how the path 8 of the buffer is delimited in length between a wall 2a⠀ and the embankment 10, while the discharge path 9 is delimited in length between the embankment 11 and a wall 2a⠀ coiled.

Anche in questa forma di attuazione le sezioni dei vari percorsi sono preferibilmente varabili, ed in particolare con le sezioni trasversali dei percorsi 3 e 8 che si restringono a partire dall’ingresso 4 verso l’uscita 5, mentre la sezione trasversale del percorso 9 si allarga progressivamente. Also in this embodiment the sections of the various paths are preferably variable, and in particular with the cross sections of the paths 3 and 8 that narrow from the inlet 4 towards the outlet 5, while the cross section of the path 9 grows progressively.

Nell’esempio non limitativo illustrato à ̈ raffigurata una configurazione a spirale con andamento uniforme, ovvero con larghezza totale costante data dall’insieme dei tre percorsi 3, 8, 9; in possibili forme di attuazione non raffigurate, tuttavia, possono essere previsti avvolgimenti a spirale di differente tipologia, particolarmente con andamento non uniforme, ad esempio simile ad una spirale iperbolica o logaritmica, o come nel caso in cui vengano avvolti a spirale percorsi con sezioni variabili (tipo i percorsi 3, 8 e 9 di un dispositivo del tipo di figura 17, dove non à ̈ costante la larghezza totale della somma dei percorsi 3, 8 e 9, che infatti aumenta dall’estremità avente ingresso 4 verso l’estremità avente l’uscita 5). In the illustrated non-limiting example, a spiral configuration is shown with a uniform course, ie with a constant total width given by the set of three paths 3, 8, 9; in possible embodiments not shown, however, spiral windings of different types can be provided, particularly with a non-uniform course, for example similar to a hyperbolic or logarithmic spiral, or as in the case in which paths with variable sections are wound in a spiral (such as paths 3, 8 and 9 of a device of the type shown in figure 17, where the total width of the sum of paths 3, 8 and 9 is not constant, which in fact increases from the end with entrance 4 towards the end having the exit 5).

La distanza tra agli ostacoli 13 può essere similmente crescente, per definire vie di passaggio 11a di sezione crescente, dall’ingresso 4 verso l’uscita 5 The distance between obstacles 13 can be similarly increasing, to define passageways 11a of increasing section, from entrance 4 to exit 5

La soluzione con percorsi avvolti a spirale consente di contenere le dimensioni del dispositivo MD garantendo la contempo la presenza di percorsi sufficientemente lunghi per il trattamento (ovvero consente, anche a partita di dimensioni rispetto ad un corpo configurato come nelle figure da 3 a 19, di disporre di percorsi 3, 8 e 9 decisamente più lunghi). The solution with spiral-wound paths makes it possible to contain the dimensions of the MD device while ensuring the presence of sufficiently long paths for the treatment (i.e. it allows, even in a batch of dimensions with respect to a body configured as in Figures 3 to 19, to have much longer routes 3, 8 and 9).

L’andamento almeno in parte curvo dei percorsi tende a mantenere le particelle più grandi lungo il percorso 3, evitando di essere spinte eccessivamente verso l’argine 11, con il rischio di piantarsi nelle vie 11a. Infatti, l’andamento almeno in parte curvo dei percorsi, unitamente al fatto che gli ostacoli 12 dell’argine 10 sono conformati per definire un tratto terminale delle vie 10a che à ̈ almeno approssimativamente tangente o leggermente inclinato rispetto alla direzione principale del flusso nel percorso 3, consente di imprimere alle particelle una spinta in una direzione che à ̈ preferibilmente sostanzialmente tangente all’argine 11, agevolando quindi il deflusso delle particelle più grandi lungo il condotto 3, pur in prossimità delle vie 11a, come schematizzato in figura 26, dove si osserva che il buffer LB che esce dai condotti 10a, tende a spingere le particelle verso l’argine 11, pur con un verso sostanzialmente tangente o molto inclinato rispetto a questi. The at least partially curved course of the paths tends to keep the larger particles along path 3, avoiding being pushed excessively towards the embankment 11, with the risk of getting stuck in the streets 11a. In fact, the at least partially curved course of the paths, together with the fact that the obstacles 12 of the embankment 10 are shaped to define a terminal section of the routes 10a which is at least approximately tangent or slightly inclined with respect to the main flow direction in the path 3, it allows to give the particles a thrust in a direction which is preferably substantially tangent to the embankment 11, thus facilitating the outflow of the larger particles along the duct 3, albeit in proximity to the paths 11a, as schematized in the figure 26, where it is observed that the buffer LB that comes out of the ducts 10a tends to push the particles towards the embankment 11, albeit with a direction substantially tangent or very inclined with respect to these.

Con questa configurazione, talune particelle (più piccole) hanno maggior facilità a defluire in quelle vie 11a aventi larghezza tale da lasciarle transitare, mentre altre particelle (più grandi) hanno altrettante facilità nel proseguire entro il percorso 3, mantenute lungo i tratti dell’argine 11 provvisti di vie 11a di larghezza inferiore alle precedenti, potendo in tal modo defluire più agevolmente lungo il percorso 3 verso l’uscita 5. With this configuration, some (smaller) particles have greater ease of flowing into those pathways 11a having such a width as to allow them to pass, while other (larger) particles have just as much ease in continuing within path 3, maintained along the stretches of embankment 11 equipped with routes 11a of less width than the previous ones, thus being able to flow more easily along path 3 towards exit 5.

A tal fine si consideri che, nell’esempio di attuazione esemplificato, le vie 11a sono sostanzialmente rivolte verso l’interno della spirale, ovvero il flusso contenente le particelle o cellule da scartare si muove dal canale 3 verso il canale 9 con una direzione sostanzialmente dall’esterno verso l’interno della spirale, e quindi in contrasto ad un forza centrifuga. A tale scopo, nell’attuazione esemplificata, i flussi hanno preferibilmente una velocità tale da evitare o contenere effetti dovuti a forze centrifughe. Come negli esempi precedenti, le particelle e/o il flusso del primo fluido (sangue) nel canale 3 à ̈ soggetto all’azione del fluido ausiliario (buffer) del canale 8, il quale impartisce al flusso nel canale 3 anche una componente di spinta e/o una componente trasversale e/o una turbolenza e/o un moto irregolare, che ne agevola almeno in parte il deflusso o transito verso i mezzi di separazione rappresentati dalle vie di passaggio 11a . To this end, it should be considered that, in the exemplified embodiment example, the pathways 11a are substantially turned towards the inside of the spiral, i.e. the flow containing the particles or cells to be discarded moves from channel 3 towards channel 9 with a direction substantially from the outside towards the inside of the spiral, and therefore in contrast to a centrifugal force. For this purpose, in the exemplified embodiment, the flows preferably have a speed such as to avoid or contain effects due to centrifugal forces. As in the previous examples, the particles and / or the flow of the first fluid (blood) in channel 3 is subject to the action of the auxiliary fluid (buffer) of channel 8, which also gives the flow in channel 3 a component of thrust and / or a transverse component and / or turbulence and / or an irregular motion, which at least partially facilitates its outflow or transit towards the separation means represented by the passageways 11a.

Nelle figure 27-29 à ̈ visibile la regione di unione tra il corpo 2 ed il corpo 21. In figura 29 si nota in particolare come, in una forma di attuazione, sia il percorso 3 del sangue che il percorso 8 del buffer siano in comunicazione con l’ingresso 22 della sezione 20 di raccolta; in questa figura si nota inoltre come l’argine 10 ed il percorso 8 si possono estendere sino all’interno della sezione 20. In questo modo, il buffer può essere impiegato per migliorare la movimentazione del flusso di sangue e/o delle particelle obiettivo anche ai fini del filtraggio o separazione finale, tramite i mezzi di separazione 24, del sangue che giunge nella sezione 20 attraverso il percorso 3. In figura 27 si può inoltre osservare una porzione terminale del percorso 3 avente una sezione di passaggio capillare, in particolare al fine di migliorare il deflusso delle cellule o particelle obiettivo e/o poter meglio implementare gli eventuali mezzi di rilevazione delle particelle, quale un conta-particelle e/o un dispositivo per allineare o spostare le particelle. Figures 27-29 show the region of union between body 2 and body 21. Figure 29 shows in particular how, in one embodiment, both the path 3 of the blood and the path 8 of the buffer are in communication with entrance 22 of section 20 of the collection; in this figure it is also noted how the embankment 10 and the path 8 can extend up to the inside of section 20. In this way, the buffer can be used to improve the movement of the flow of blood and / or particles objective also for the purposes of filtering or final separation, by means of the separation means 24, of the blood that reaches the section 20 through the path 3. In figure 27 it is also possible to observe a terminal portion of the path 3 having a capillary passage section, in in particular in order to improve the outflow of the target cells or particles and / or to better implement any means for detecting the particles, such as a particle counter and / or a device for aligning or moving the particles.

Le figure 30 e 31 sono viste prospettiche di un corpo 2 secondo una variante del dispositivo delle figure 20-29. La variante in questione à ̈ essenzialmente contraddistinta dalla presenza dell’ingresso 6’ per un buffer contenente bead, come precedentemente descritto con riferimento a forme di attuazione precedenti. In questo caso, anche l’ingresso 6’ à ̈ configurato essenzialmente come condotto o foro passante tra le due facce principali del corpo 2, con un relativo raccordo idraulico 6b’. Si nota, in particolare dalla figura 31, come in questo caso anche il percorso 8’ per il buffer contenente le bead abbia un tratto iniziale sostanzialmente rettilineo, un tratto ricurvo adiacente in lunghezza al percorso 3 del sangue ed un tratto finale nuovamente rettilineo, che si estende sino all’interno della sezione di raccolta 20. Il percorso 8, del solo buffer, termina sostanzialmente in corrispondenza del suddetto tratto iniziale rettilineo del percorso 8’; in particolare, il flusso di buffer nel percorso 8’ à ̈ sostanzialmente la continuazione del flusso di buffer nel percorso 8, ovvero i due flussi di buffer nei percorsi 8 e 8’ sono tra loro in serie o continui, al fine di mantenere un flusso o azione o spinta uniforme sul flusso di liquido o particelle nel percorso 3. Figures 30 and 31 are perspective views of a body 2 according to a variant of the device of Figures 20-29. The variant in question is essentially characterized by the presence of input 6â € ™ for a buffer containing beads, as previously described with reference to previous embodiments. In this case, also the inlet 6â € ™ is essentially configured as a conduit or through hole between the two main faces of the body 2, with a relative hydraulic connection 6bâ € ™. It can be seen, in particular from Figure 31, how in this case also the path 8â € ™ for the buffer containing the beads has an initial section substantially straight, a curved section adjacent in length to the path 3 of the blood and a final section again straight, which extends up to the inside of the collection section 20. The path 8, of the buffer only, ends substantially in correspondence with the aforementioned initial straight section of the path 8â € ™; in particular, the buffer flow in path 8â € ™ is essentially the continuation of the buffer flow in path 8, i.e. the two buffer flows in paths 8 and 8â € ™ are in series or continuous with each other, in order to maintain a uniform flow or action or thrust on the flow of liquid or particles in the path 3.

Nelle figure 32-34 à ̈ rappresentato in forma schematica un altro esempio di dispositivo microfluidico secondo l’invenzione, di configurazione sostanzialmente simile a quella dei dispositivi delle figure 20-29 e 30-31. Figures 32-34 show in schematic form another example of a microfluidic device according to the invention, with a configuration substantially similar to that of the devices of Figures 20-29 and 30-31.

In una forma di attuazione, la sezione di raccolta 20 à ̈ configurata come elemento separabile dal corpo 2 in cui à ̈ definito il percorso 3. In one embodiment, the collection section 20 is configured as a separable element from the body 2 in which the path 3 is defined.

Come già accennato, il corpo 21 della sezione 20 può essere configurato come componente distinto rispetto al corpo 2, accoppiato meccanicamente ed idraulicamente ad esso in modo separabile, oppure essere costituito da una porzione del corpo 22, che à ̈ formata integrale con una seconda porzione del corpo 22. As already mentioned, the body 21 of the section 20 can be configured as a separate component with respect to the body 2, mechanically and hydraulically coupled to it in a separable way, or be constituted by a portion of the body 22, which is formed integral with a second portion body 22.

Il dispositivo MD delle figure 32-34 à ̈ realizzato in accordo al secondo caso citato, con il corpo 22 che à ̈ predisposto per consentire la separazione tra le due suddette porzioni di corpo, particolarmente tramite rottura o taglio. The device MD of figures 32-34 is made according to the second case mentioned, with the body 22 which is arranged to allow the separation between the two aforesaid body portions, particularly by breaking or cutting.

Dalle figure in questione si nota come, nell’esempio raffigurato, la regione “I†di interfaccia o unione tra la porzione principale del corpo 22 e la sua porzione ausiliaria che definisce il corpo 21 della sezione 20, presenta mezzi 2b di indebolimento, o di prerottura, quali un assottigliamento o una linea di frattura predeterminata. Nell’esempio raffigurato sono previsti simili mezzi di indebolimento 2b, quali un assottigliamento o una linea di frattura, anche nella regione di interfaccia o unione tra il corpo del coperchio 26 e la sua porzione che definisce il coperchio 26a della sezione di raccolta 20. From the figures in question it can be seen how, in the example shown, the region â € œIâ € of interface or union between the main portion of the body 22 and its auxiliary portion which defines the body 21 of the section 20, has means 2b for weakening , or pre-breaking, such as a thinning or a predetermined fracture line. In the illustrated example similar weakening means 2b are provided, such as a thinning or a fracture line, also in the interface region or union between the body of the lid 26 and its portion which defines the lid 26a of the collection section 20.

In questo modo, come si intuisce, l’intera sezione 20 può essere agevolmente separata dal resto del corpo 2 e del coperchio 26, ad esempio tramite rottura o taglio, particolarmente a fini di successivo impiego in attività di analisi o di laboratorio, quale un impiego su di una apparecchiatura di analisi (ad esempio un microscopio o un sistema di rilevazione ottica), oppure per una coltura delle cellule obiettivo separate. Questa misura o struttura quindi, oltre a semplificare la realizzazione del dispositivo, ne agevola l’impiego pratico. In this way, as can be guessed, the entire section 20 can be easily separated from the rest of the body 2 and the lid 26, for example by breaking or cutting, particularly for subsequent use in analysis or laboratory activities, such as an use on an analysis apparatus (for example a microscope or an optical detection system), or for a culture of the separated target cells. This measure or structure therefore, in addition to simplifying the construction of the device, facilitates its practical use.

In una forma di attuazione il corpo 2 e/o la sezione di raccolta 20 hanno condotti capillari o di sezione ridotta nella zona di taglio o rottura, i quali condotti possono essere chiusi meccanicamente tramite una deformazione del materiale del corpo 2 o 21, ad esempio realizzato in materiale termoplastico. Nella suddetta zona questi condotti possono ad esempio essere configurati per schiacciarsi o deformarsi a seguito del taglio o della rottura, onde chiudere sostanzialmente i condotti stessi, oppure ridurne la luce di passaggio, formando una sorta di menisco, e così evitare delle perdite per mezzo dell’adesione tra le molecole del fluido e quelle del materiale costituente il corpo 2 o 21. In one embodiment, the body 2 and / or the collection section 20 have capillary or reduced section ducts in the cutting or rupture zone, which ducts can be closed mechanically by a deformation of the material of the body 2 or 21, for example made of thermoplastic material. In the aforementioned area these ducts can for example be configured to flatten or deform as a result of cutting or breaking, in order to substantially close the ducts themselves, or reduce the passage opening, forming a sort of meniscus, and thus avoid losses by means of of the adhesion between the molecules of the fluid and those of the material constituting the body 2 or 21.

In una forma di attuazione, il dispositivo microfluidico secondo l’invenzione comprende mezzi di identificazione. Questi mezzi di identificazione possono ad esempio essere apposti sul corpo principale 2, o sul corpo 21 della sezione 20, o ancora sui relativi coperchi 25 e/o 25a, o sul corpo inferiore 30 (figura 15), ad esempio in forma di etichette oppure stampati con idoneo inchiostro, oppure formati integralmente in tali corpi e/o coperchi. La figura 35 si riferisce a questo secondo caso ed in essa à ̈ visibile una porzione del corpo 2 in cui à ̈ integralmente definito un codice a barre BC. Un simile codice può essere previsto, come detto, anche nel corpo 21 e/o nel coperchio 26 e/o nel coperchio 26a. In one embodiment, the microfluidic device according to the invention comprises identification means. These identification means can for example be affixed to the main body 2, or to the body 21 of the section 20, or to the relative lids 25 and / or 25a, or to the lower body 30 (Figure 15), for example in the form of labels or printed with suitable ink, or formed integrally in such bodies and / or lids. Figure 35 refers to this second case and in it a portion of the body 2 is visible in which a BC barcode is fully defined. A similar code can also be provided, as mentioned, in the body 21 and / or in the lid 26 and / or in the lid 26a.

Il codice a barre può essere ottenuto ad esempio tramite stampaggio, deformazione o incisione su almeno una parte del corpo del dispositivo MD, quale il corpo 2, il corpo 21, il coperchio 26, il coperchio 26a. In questo caso il codice BC à ̈ ottenibile ricavando incavi e/o rilievi sulla suddetta parte di corpo, dove ogni incavo e/o rilievo ha forma corrispondente ad una relativa barra del codice BC. The bar code can be obtained for example by molding, deforming or engraving on at least one part of the body of the MD device, such as the body 2, the body 21, the lid 26, the lid 26a. In this case the BC code can be obtained by obtaining grooves and / or reliefs on the aforementioned part of the body, where each groove and / or relief has a shape corresponding to a relative bar of the BC code.

In una forma di attuazione, il corpo di interesse ha, in corrispondenza di una barra del codice BC, uno spessore ridotto rispetto allo spessore di zone adiacenti alle barre, in modo tale per cui il materiale che realizza le barre può essere più facilmente attraversato da un raggio ottico (si determinano in sostanza zone trasparenti o meno al raggio ottico), ai fini della rilevazione del codice BC. In un’altra realizzazione gli incavi e/o i rilievi vengono resi riflettenti, ad esempio tramite vernice riflettente o inserti metallici, oppure vengono colorati e resi opachi, rispetto alle zone adiacenti del corpo di interesse, che potrebbero invece essere trasparenti o riflettenti. In one embodiment, the body of interest has, in correspondence with a bar of the BC code, a reduced thickness with respect to the thickness of the areas adjacent to the bars, so that the material that makes the bars can be more easily crossed by an optical beam (basically there are areas that are transparent or not to the optical beam), for the purpose of detecting the BC code. In another embodiment the hollows and / or reliefs are made reflective, for example by means of reflective paint or metal inserts, or are colored and made opaque, with respect to the adjacent areas of the body of interest, which could instead be transparent or reflective.

In altre forme di attuazione, i mezzi di identificazione possono comprendere un dispositivo elettronico provvisto di mezzi di memoria, quale un dispositivo RFID, in particolare un dispositivo atto a ricevere e trasmettere segnali e/o dati senza fili o wireless, del tipo comprendente almeno un’antenna e/o un opportuno circuito elettronico (un esempio di tale attuazione verrà in seguito descritto con riferimento alla figura 77). In other embodiments, the identification means can comprise an electronic device provided with memory means, such as an RFID device, in particular a device suitable for receiving and transmitting signals and / or data wirelessly or wirelessly, of the type comprising at least one € ™ antenna and / or an appropriate electronic circuit (an example of this implementation will be described below with reference to Figure 77).

A prescindere dall’implementazione pratica, in una forma di attuazione, i mezzi di identificazione contengono dati o parametri di calibrazione di una apparecchiatura di analisi, sulla quale il dispositivo MD o la sezione 20 vengono impiegati, quali dati o parametri predefiniti in fase di produzione del dispositivo secondo l’invenzione, in particolare atti a consentire il riconoscimento del dispositivo e/o atti a fornire informazioni all’apparecchiatura di analisi. Regardless of the practical implementation, in one embodiment, the identification means contain data or calibration parameters of an analysis equipment, on which the MD device or section 20 is used, such as predefined data or parameters during production of the device according to the invention, in particular suitable for allowing the recognition of the device and / or suitable for providing information to the analysis equipment.

In aggiunta o in alternativa, i mezzi di identificazione possono essere di tipo atto a consentire la modifica dei suddetti dati o parametri durante almeno una fase del ciclo di utilizzo del dispositivo, ad esempio tramite scrittura di dati in una memoria del dispositivo, ed in particolare possono contenere informazioni identificative del soggetto a cui appartiene il fluido biologico e/o del tipo di campione di fluido e/o del tipo di analisi a cui il campione deve essere sottoposto. In addition or alternatively, the identification means can be of a type suitable for allowing the modification of the aforementioned data or parameters during at least one phase of the cycle of use of the device, for example by writing data in a memory of the device, and in particular they may contain information identifying the subject to which the biological fluid belongs and / or the type of fluid sample and / or the type of analysis to which the sample must be subjected.

I mezzi di identificazione possono quindi servire per identificare il dispositivo MD in base al tipo di misura per cui à ̈ predisposto: in tale ottica l’apparecchiatura di analisi può essere vantaggiosamente configurata per rilevare automaticamente le informazioni identificative, a fini di auto-calibrazione e/o per preselezionare automaticamente il funzionamento dell’apparecchiatura in base al tipo di dispositivo MD (considerando il fatto che potrebbero esistere più tipologie di dispositivi MD, ad esempio ottimizzate in termini di forma in base al tipo di cellula da selezionare). Un tale sistema di identificazione consente anche al sistema di controllo dell’apparecchiatura di analisi di segnalare un eventuale errato montaggio di un dispositivo MD, ad esempio non corrispondente al tipo di processo selezionato sull’apparecchiatura, come nel caso di un test selezionato dall'utente tramite un programma su Personal Computer non corrispondente al tipo di dispositivo montato sullo strumento di analisi. The identification means can therefore be used to identify the MD device on the basis of the type of measurement for which it is designed: in this perspective, the analysis equipment can be advantageously configured to automatically detect the identification information, for self-calibration purposes. and / or to automatically preselect the operation of the equipment based on the type of MD device (considering the fact that there may be more types of MD devices, for example optimized in terms of shape based on the type of cell to be selected). Such an identification system also allows the control system of the analysis equipment to signal any incorrect assembly of an MD device, for example not corresponding to the type of process selected on the equipment, as in the case of a test selected by the 'user through a program on Personal Computer that does not correspond to the type of device mounted on the analysis instrument.

Nelle figure 36-39 à ̈ rappresentato in forma schematica un altro esempio di dispositivo microfluidico secondo l’invenzione, di configurazione sostanzialmente simile a quella dei dispositivi delle figure 20-29 e 20-31, particolarmente un dispositivo con struttura di separazione a flusso miscelato; anche in queste figure vengono utilizzati i medesimi numeri di riferimento già sopra impiegati, per indicare elementi tecnicamente equivalenti. Figures 36-39 show in schematic form another example of a microfluidic device according to the invention, with a configuration substantially similar to that of the devices of Figures 20-29 and 20-31, particularly a device with a flow separation structure mixed; also in these figures the same reference numbers already used above are used, to indicate technically equivalent elements.

Secondo la forma di attuazione delle figure 36-39 (in cui non à ̈ stato rappresentato il coperchio del dispositivo), il corpo 2 ha una sagoma sostanzialmente circolare. La sezione di raccolta 20 à ̈ inoltre direttamente integrata nel corpo 2. According to the embodiment of Figures 36-39 (in which the lid of the device has not been shown), the body 2 has a substantially circular shape. The collection section 20 is also directly integrated into the body 2.

Questa configurazione del corpo 2, che potrebbe comunque avere forma diversa dalla forma circolare, consente di inserire il dispositivo, eventualmente privato del relativo coperchio, in supporti standard di analisi impiegati nel settore bio-tecnologico, quali in particolare supporti del tipo identificati con il nome “piastre Petri†e simili, aventi tipicamente sagoma cilindrica. In alternativa, il dispositivo secondo l’invenzione può essere conformato in modo da poter essere alloggiato in dispositivi o supporti aventi altra forma, quali delle piastre o piatti Petri di altro tipo, ad esempio di forma squadrata. Secondo una variante preferenziale, quindi, almeno una parte del dispositivo secondo l’invenzione può avere forma analoga o congruente a supporti standard di analisi impiegati nel settore bio-tecnologico, quali in particolare supporti del tipo identificati con il nome “piastre Petri†e simili. This configuration of the body 2, which could in any case have a different shape from the circular shape, allows to insert the device, possibly without its cover, in standard analysis supports used in the bio-technological sector, such as in particular supports of the type identified with the name â € œPetri dishesâ € and the like, typically having a cylindrical shape. Alternatively, the device according to the invention can be shaped in such a way that it can be housed in devices or supports having another shape, such as plates or Petri dishes of another type, for example square in shape. According to a preferential variant, therefore, at least a part of the device according to the invention can have a shape similar or congruent to standard analysis supports used in the bio-technological sector, such as in particular supports of the type identified with the name â € œPetri dishesâ € and similar.

Questa misura consente di agevolare talune operazioni, quali operazioni di analisi impiegando apparecchiature standard già predisposte per i suddetti supporti, quali dispositivi di visione ottica (microscopi), o operazioni di immagazzinamento, ad esempio utilizzando apparati già predisposti per detti supporti. This measure makes it possible to facilitate certain operations, such as analysis operations using standard equipment already prepared for the aforementioned supports, such as optical vision devices (microscopes), or storage operations, for example using equipment already prepared for said supports.

Tale configurazione può risultare particolarmente vantaggiosa anche ai fini dell’eventuale impiego del dispositivo MD per la realizzazione di colture di cellule: in un tale caso il dispositivo sarà provvisto, preferibilmente in corrispondenza della sua sezione 20, di un ingresso o attacco per l’immissione di un terreno di coltura, nonché almeno un condotto di aerazione, non raffigurati. This configuration can be particularly advantageous also for the purposes of the possible use of the MD device for the realization of cell cultures: in this case the device will be provided, preferably in correspondence with its section 20, with an inlet or connection for the ™ introduction of a culture medium, as well as at least one ventilation duct, not shown.

Nel caso in cui sia necessaria un’apertura di aerazione, questa sarà preferibilmente dotata di mezzi di tenuta che, pur garantendo il passaggio di aria, si oppongano all'infiltrazione di sostanze estranee, quali batteri. Questi mezzi di tenuta possono includere una membrana a porosità calibrata permeabile all’aria, ad esempio in Goretex® o simili materiali microporosi. Come risulterà in seguito, inoltre, il dispositivo secondo l’invenzione può essere provvisto di mezzi valvolari tra il corpo 2 e la sezione 20, e tali mezzi valvolari possono essere vantaggiosamente sfruttati per l’immissione del suddetto terreno di cultura. Il dispositivo secondo l’invenzione può essere provvisto anche di mezzi valvolari sugli ingressi del corpo 2, e tali mezzi valvolari possono essere vantaggiosamente sfruttati per evitare riflussi e/o per consentire l’immissione di fluidi -anche in modo pulsato e/o alternato- senza riflussi dal corpo 2. If an aeration opening is required, this will preferably be equipped with sealing means which, while ensuring the passage of air, oppose the infiltration of foreign substances, such as bacteria. These sealing means can include a membrane with calibrated porosity permeable to air, for example in Goretex® or similar microporous materials. Furthermore, as it will appear below, the device according to the invention can be provided with valve means between the body 2 and the section 20, and such valve means can be advantageously exploited for the introduction of the aforementioned culture medium. The device according to the invention can also be provided with valve means on the inlets of the body 2, and these valve means can be advantageously exploited to avoid reflux and / or to allow the introduction of fluids - even in a pulsed and / or alternating - no backflow from the body 2.

La figura 36 illustra il caso di dispositivo MD provvisto di ingresso 6’ e percorso 8’ per un buffer contenente bead, ma tali elementi potrebbero naturalmente essere omessi, in quanto non essenziali. Figure 36 illustrates the case of an MD device provided with input 6â € ™ and path 8â € ™ for a buffer containing beads, but these elements could of course be omitted, as they are not essential.

In una forma di attuazione, la sezione di raccolta 20 comprende un tratto terminale del percorso 3, definito nel corpo principale 2. Questa caratteristica à ̈ inclusa, ad esempio, nel dispositivo di figura 36 ed à ̈ visibile particolarmente nei dettagli di cui alle figure 37-39. In une tale attuazione, la sezione 20 non à ̈ separabile o distinta dal corpo 2, ma risulta comunque utile, sia quando prevista in dispositivi di configurazione circolare (ad esempio per il posizionamento in piastre Petri), o anche in dispositivi di altra forma (ad esempio rettangolare), per un più agevole posizionamento su strumenti di analisi, quali un microscopio. In one embodiment, the collection section 20 comprises an end portion of the path 3, defined in the main body 2. This feature is included, for example, in the device of Figure 36 and is particularly visible in the details of the Figures 37-39. In one such embodiment, the section 20 cannot be separated or separated from the body 2, but is nevertheless useful, both when foreseen in devices of circular configuration (for example for positioning in Petri dishes), or also in devices of another shape ( eg rectangular), for easier positioning on analysis instruments, such as a microscope.

In particolare dalla figura 39 si evince come, anche in questo caso, il percorso 3 sfoci all’interno della sezione di raccolta 20, con l’argine 10 ed il percorso 8 che si estendono all’interno della sezione stessa. In particular, figure 39 shows how, also in this case, the path 3 ends inside the collection section 20, with the embankment 10 and the path 8 extending inside the section itself.

In una forma di attuazione, o comunque secondo un aspetto autonomamente inventivo, almeno una porzione della sezione di raccolta 20 à ̈ conformata in modo tale da convogliare le cellule o particelle bersaglio in una zona ristretta e/o predefinita, in particolare al fine di migliorarne la concentrazione e/o agevolarne l’identificazione. A tale fine, riferendosi ad esempio alla figura 38, con 24b à ̈ indicata una tale zona di raccolta delle particelle bersaglio che, in questo esempio, à ̈ rappresentata da una porzione terminale o ristretta definita tra l’elemento di separazione 24 e la parete laterale 2a†. Come si vede, la suddetta zona di raccolta può essere definita mediante una disposizione inclinata dei mezzi di separazione 24 rispetto alla direzione principale del flusso e/o ad una parete laterale della sezione di raccolta, preferibilmente a definire sostanzialmente un angolo acuto. In an embodiment, or in any case according to an autonomously inventive aspect, at least a portion of the collection section 20 is shaped in such a way as to convey the target cells or particles in a restricted and / or predefined area, in particular in order to improve concentration and / or facilitate identification. To this end, referring for example to Figure 38, with 24b is indicated such a target particle collection area which, in this example, is represented by a terminal or restricted portion defined between the separation element 24 and the side wall 2aâ €. As can be seen, the aforementioned collection area can be defined by means of an inclined arrangement of the separation means 24 with respect to the main flow direction and / or to a side wall of the collection section, preferably to substantially define an acute angle.

Nelle figure 40-45 à ̈ illustrato un ulteriore dispositivo microfluidico secondo l’invenzione, particolarmente con struttura a flusso miscelato; anche in tali figure sono impiegati i numeri di riferimento delle figure precedenti, per indicare elementi tecnicamente equivalenti a quelli in precedenza già descritti. Figures 40-45 illustrate a further microfluidic device according to the invention, particularly with a mixed flow structure; also in these figures the reference numbers of the preceding figures are used, to indicate elements technically equivalent to those previously described.

In questa versione di dispositivo, e come ben visibile nelle figura 40 e 41, il corpo 2 à ̈ interposto tra un corpo superiore di chiusura o coperchio 26 ed un corpo inferiore di supporto 30. Il corpo 2 ha configurazione generale simile a quella del dispositivo MD di figura 36, per quanto ciò non sia indispensabile. In this version of the device, and as clearly visible in figures 40 and 41, the body 2 is interposed between an upper closing body or cover 26 and a lower support body 30. The body 2 has a general configuration similar to that of the device MD in figure 36, although this is not essential.

In una forma di attuazione, la sezione di raccolta 20 à ̈ montata o almeno parzialmente integrata nel corpo inferiore 30, con il corpo inferiore 30 che à ̈ eventualmente separabile dal corpo 2. La figura 42 si riferisce in modo specifico al primo caso citato, in cui il corpo 21 della sezione 20 - formato ad esempio in materia plastica -à ̈ montato sul corpo inferiore 30, particolarmente ma non necessariamente in modo separabile. Si apprezzerà comunque che il corpo 21 può anche essere definito integralmente nel corpo inferiore 30, ad esempio anch’esso realizzato in materiale plastico o in vetroresina. Nell’esempio non limitativo illustrato, il corpo inferiore 30 à ̈ provvisto di fori, nei quali sono destinati ad essere inseriti passanti rispettivi raccordi inferiori di ingresso o uscita del corpo 2. Questi fori passanti sono indicati in figura 42 con 4c, 6c, 6c’ e 7c, rispettivamente per i raccordi indicati con 4b, 6b, 6b’ e 7b in figura 41. In one embodiment, the collection section 20 is mounted or at least partially integrated in the lower body 30, with the lower body 30 possibly separable from the body 2. Figure 42 refers specifically to the first mentioned case, wherein the body 21 of the section 20 - formed for example of plastic material - is mounted on the lower body 30, particularly but not necessarily in a separable way. However, it will be appreciated that the body 21 can also be integrally defined in the lower body 30, for example also made of plastic or fiberglass. In the illustrated non-limiting example, the lower body 30 is provided with holes, in which the respective lower inlet or outlet fittings of the body 2 are to be inserted. These through holes are indicated in figure 42 with 4c, 6c, 6câ € ™ and 7c, respectively for the connections indicated with 4b, 6b, 6bâ € ™ and 7b in figure 41.

In una forma di attuazione, la sezione di raccolta 20 risulta operativamente accoppiata alla faccia inferiore del corpo 2 e l’uscita 5 del percorso 3 include un passaggio o foro passante del corpo stesso. In una forma di attuazione, il corpo 2 definisce un alloggiamento in cui la sezione di raccolta 20 à ̈ almeno parzialmente ricevuta. In one embodiment, the collection section 20 is operatively coupled to the lower face of the body 2 and the outlet 5 of the path 3 includes a passage or through hole in the body itself. In one embodiment, the body 2 defines a housing in which the collecting section 20 is at least partially received.

Il dispositivo MD delle figure 40-45 include entrambe queste caratteristiche, come ad esempio ben visibile in figura 44, dove con 5 à ̈ indicato il foro passante del corpo 2 che realizza l’uscita del percorso 3, mentre con 33 à ̈ indicato un alloggiamento in cui à ̈ atto ad essere ricevuta, particolarmente ma non necessariamente in modo asportabile, parte del corpo 21 della sezione di raccolta. In questa realizzazione la sezione 20 non necessita di un rispettivo coperchio. In questa realizzazione, l’uscita 5 sfocia in corrispondenza dell’alloggiamento 33. The MD device in figures 40-45 includes both of these characteristics, as for example clearly visible in figure 44, where 5 indicates the through hole of the body 2 which creates the exit of path 3, while 33 indicates a housing in which part of the body 21 of the collection section is able to be received, particularly but not necessarily in a removable way. In this embodiment the section 20 does not require a respective cover. In this embodiment, the outlet 5 leads to the housing 33.

La sezione di raccolta 20 à ̈ qui configurata come parte distinta sia rispetto al corpo 2, sia rispetto al corpo inferiore 30 e presenta un rispettivo corpo di raccolta 21. Il fondo della cavità 21a del corpo 20, integrante i mezzi di separazione 24, può essere formato integralmente dal corpo 21 o, come nel caso raffigurato, essere costituito da un rispettivo substrato 40, ad esempio in vetro o in materiale semiconduttore, sul quale sono definiti i mezzi 24. Nel caso di impiego di un materiale semiconduttore, nel suddetto substrato possono essere integrati dispositivi elettrici e/o elettronici e/o elettromeccanici, quali ad esempio mezzi di illuminazione, mezzi sensori ottici, elettrodi per elettroforesi o separazione di particelle o cellule, elettrodi per l’attrazione e/o repulsione di bead BE, elettrodi per rilevazione e/o il conteggio e/o l’allineamento di particelle o cellule, elettrovalvole e/o pompe elettriche miniaturizzate, eccetera, preferibilmente realizzati con tecnologia MEMS o NEMS; nel caso di un substrato in vetro, dispositivi elettrici e/o elettronici possono essere posizionati nel corpo 21 al di sotto del suddetto substrato. Nel caso in cui la sezione 20 includa anche mezzi sensori per l’analisi del campione di particelle obiettivo, come precedentemente accennato, non à ̈ indispensabile prevedere la possibilità di rimozione della sezione 20 dalla sezione 1. In una forma di attuazione, quale quella rappresentata nelle figure 40-45, la sezione 20 à ̈ provvista di un rispettivo raccordo inferiore di uscita. Questo raccordo di uscita, che à ̈ preferibilmente formato integrale con il corpo 21, à ̈ ben visibile in figura 45, dove à ̈ indicato con 23b, ed à ̈ in comunicazione di fluido con l’uscita 23 della sezione 20. Nel caso in cui il corpo 21 della sezione 20 sia definito integralmente nel corpo inferiore 30, anche il raccordo 23b sarà di preferenza ricavato in un pezzo unico con il corpo inferiore. Inoltre, nel caso in cu il fondo recante i mezzi di separazione 24 sia configurato come substrato a parte rispetto al corpo 21, tale substrato sarà provvisto di un idoneo passaggio o foro passante, per lo scarico del fluido in eccesso dal campione di particelle obiettivo, con tale foro che si troverà in corrispondenza, o comunque in comunicazione di fluido, con l’uscita 23 formata nel corpo 21. The collection section 20 is here configured as a separate part both with respect to the body 2 and with respect to the lower body 30 and has a respective collection body 21. The bottom of the cavity 21a of the body 20, integrating the separation means 24, can be formed integrally by the body 21 or, as in the case shown, be constituted by a respective substrate 40, for example of glass or semiconductor material, on which the means 24 are defined. In the case of use of a semiconductor material, in the aforementioned substrate electrical and / or electronic and / or electromechanical devices can be integrated, such as lighting means, optical sensor means, electrodes for electrophoresis or separation of particles or cells, electrodes for the attraction and / or repulsion of BE beads, electrodes for detection and / or counting and / or alignment of particles or cells, solenoid valves and / or miniaturized electric pumps, etc., preferably made with already MEMS or NEMS; in the case of a glass substrate, electrical and / or electronic devices can be positioned in the body 21 below the aforementioned substrate. In the event that section 20 also includes sensor means for the analysis of the target particle sample, as previously mentioned, it is not essential to provide for the possibility of removing section 20 from section 1. In an embodiment, such as that shown in figures 40-45, section 20 is provided with a respective lower outlet fitting. This outlet fitting, which is preferably formed integral with the body 21, is clearly visible in figure 45, where it is indicated with 23b, and is in fluid communication with the outlet 23 of section 20. In the case in which the body 21 of the section 20 is integrally defined in the lower body 30, also the fitting 23b will preferably be formed in a single piece with the lower body. Furthermore, if the bottom bearing the separation means 24 is configured as a separate substrate with respect to the body 21, this substrate will be provided with a suitable passage or through hole, for the discharge of the excess fluid from the sample of target particles, with this hole which will be in correspondence, or in any case in fluid communication, with the outlet 23 formed in the body 21.

Come si intuisce, particolarmente dalle figure 41 e 42, nella condizione assemblata del dispositivo, il corpo 21 della sezione 20 à ̈ accoppiato al corpo inferiore 30 con il raccordo di uscita 23b della sezione 20 che à ̈ innestato passante nel foro indicato con 7c (figure 41 e 42) del corpo 30, mentre la parte superiore del corpo 21 à ̈ ricevuta almeno in parte nell’alloggiamento 33 (vedere in particolare figure 43 e 44). As can be understood, particularly from figures 41 and 42, in the assembled condition of the device, the body 21 of the section 20 is coupled to the lower body 30 with the outlet fitting 23b of the section 20 which is inserted through the hole indicated with 7c ( figures 41 and 42) of the body 30, while the upper part of the body 21 is received at least in part in the housing 33 (see in particular figures 43 and 44).

In una forma di attuazione, la sezione di raccolta 20 à ̈ meccanicamente ed idraulicamente accoppiata al corpo 2. Tale caratteristica à ̈ ad esempio presente nel caso del dispositivo MD delle figure 40-45, in cui l’alloggiamento 33 consente di realizzare sia un collegamento idraulico che meccanico del corpo 21 al corpo 2. In una realizzazione preferita, come detto, il corpo 2 à ̈ formato con un materiale almeno leggermente elastico, quale un materiale siliconico, e questo agevola il preciso accoppiamento a tenuta della sezione 20 al corpo 2; ovviamente nulla vieta di prevedere specifici mezzi di tenuta, ad esempio una o più guarnizioni, che operano lungo la periferia del corpo 21 in corrispondenza della sua parte operativamente inserita nell’alloggiamento 33. In one embodiment, the collection section 20 is mechanically and hydraulically coupled to the body 2. This characteristic is present, for example, in the case of the MD device of figures 40-45, in which the housing 33 allows both a hydraulic and mechanical connection of the body 21 to the body 2. In a preferred embodiment, as mentioned, the body 2 is formed with an at least slightly elastic material, such as a silicone material, and this facilitates the precise sealing coupling of the section 20 to the body 2; obviously nothing prevents the provision of specific sealing means, for example one or more gaskets, which operate along the periphery of the body 21 in correspondence with its part which is operationally inserted in the housing 33.

Nella configurazione assemblata (vedere figura 43), la sezione 20 risulta disposta inferiormente al foro di uscita 5 del percorso 3; si noti che, come in precedenza spiegato, nel foro 5 può eventualmente confluire anche il condotto 8 o 8’ del buffer. In particolare, al di sotto di tale foro 5 si troverà la porzione della sezione 21 che à ̈ a monte dei mezzi di separazione 24. In the assembled configuration (see Figure 43), the section 20 is arranged below the outlet hole 5 of the path 3; note that, as previously explained, the duct 8 or 8 'of the buffer may also flow into hole 5. In particular, below this hole 5 there will be the portion of the section 21 which is upstream of the separation means 24.

In una forma di attuazione, sul corpo inferiore 30 sono montati componenti elettrici e/o elettronici. Questo à ̈ ad esempio il caso del dispositivo delle figure 40-45, in cui oltre alla sezione 20, sul corpo inferiore 20 sono montati componenti elettrici, comprendenti gli elettrodi 31, 32 per realizzare una dielettroforesi in corrispondenza di almeno un tratto del percorso 3, nonché a terminali 34. In one embodiment, electrical and / or electronic components are mounted on the lower body 30. This is for example the case of the device of figures 40-45, in which in addition to the section 20, electrical components are mounted on the lower body 20, including the electrodes 31, 32 to realize a dielectrophoresis in correspondence with at least a portion of the path 3 , as well as terminals 34.

In una forma di attuazione, almeno uno tra il corpo superiore 26 ed il corpo inferiore 30 à ̈ configurato almeno in parte per realizzare funzioni di circuito stampato. Anche tale caratteristica à ̈ presente nel caso del dispositivo delle figure 40-45: come ben visibile in figura 42, gli elettrodi 31 e 32 sono qui configurati come piste elettricamente conduttive depositate o comunque formate direttamente (ad esempio tramite tecnica serigrafia o incisione) sulla faccia del corpo inferiore 30 rivolta al corpo 2. Gli elettrodi 31 e 32 sono elettricamente connessi ai terminali 34 di un connettore, che realizzano mezzi di interconnessione elettrica del dispositivo MD, ad esempio ad una apparecchiatura di analisi o di controllo. I terminali 34, sostanzialmente di tipo pin, sono passanti nello spessore del corpo inferiore 30, con rispettive parti sporgenti da entrambe le facce di tale corpo 30. Di preferenza, quindi, nella faccia inferiore nel corpo 2 à ̈ previsto almeno un alloggiamento atto a ricevere parzialmente anche componenti diversi dalla sezione 20, montati sul corpo 30. Una tale alloggiamento, che ricevere parte dei terminali 34, à ̈ indicato con 35 in figura 44. Ovviamente, nel caso in cui sul corpo inferiore 30 siano montati altri componenti elettrici e/o elettronici, quale ad esempio un circuito integrato, l’alloggiamento 35 può avere dimensioni maggiori di quelle esemplificate, o possono essere previsti una pluralità di alloggiamento aventi forma e dimensioni adeguate ai componenti da ricevere parzialmente. In one embodiment, at least one of the upper body 26 and the lower body 30 is configured at least in part to perform printed circuit functions. This feature is also present in the case of the device of figures 40-45: as clearly visible in figure 42, the electrodes 31 and 32 are here configured as electrically conductive tracks deposited or in any case formed directly (for example by silk-screen printing or engraving) on the face of the lower body 30 facing the body 2. The electrodes 31 and 32 are electrically connected to the terminals 34 of a connector, which form electrical interconnection means of the MD device, for example to an analysis or control apparatus. The terminals 34, substantially of the pin type, pass through the thickness of the lower body 30, with respective parts protruding from both faces of this body 30. Therefore, preferably, in the lower face in the body 2 there is at least one housing suitable for also partially receive components other than section 20, mounted on the body 30. Such a housing, which receives part of the terminals 34, is indicated with 35 in figure 44. Obviously, if other electrical components are mounted on the lower body 30 and / or electronic, such as for example an integrated circuit, the housing 35 may have larger dimensions than those exemplified, or a plurality of housings may be provided having a shape and size suitable for the components to be partially received.

Dalla parte opposta del corpo inferiore 30 i terminali 34 sporgono, in misura significativa, nell’ambito di un corpo connettore, indicato con 36 nelle figure 41-43. Il corpo connettore 36, qui di sezione quadrangolare, può essere formato integrale con il corpo inferiore 30 oppure essere configurato come pezzo distinto. From the opposite side of the lower body 30 the terminals 34 protrude, to a significant extent, within a connector body, indicated with 36 in figures 41-43. The connector body 36, here of quadrangular section, can be formed integral with the lower body 30 or be configured as a separate piece.

Nel caso in cui la sezione di raccolta 20 integri componenti elettrici e/o elettronici, sulla faccia del corpo inferiore 30 avente funzioni di circuito stampato possono essere anche previste piste di collegamento, per l’interconnessione elettrica dell’unità 20. Questa forma di attuazione à ̈ anche rappresenta in figura 42, in cui le suddette piste di collegamento sono indicate con 37; in questa attuazione il corpo 21 ha rispettivi terminali o elementi di contatto esposti (non visibili) che, nella condizione montata, sono in contatto elettrico con le piste 37, per la necessaria alimentazione e/o trasporto di segnali rispetto ai mezzi elettrici e/o elettronici presenti nelle sezione 20. In the event that the collection section 20 integrates electrical and / or electronic components, connection tracks can also be provided on the face of the lower body 30 having printed circuit functions, for the electrical interconnection of the unit 20. This form implementation is also represented in figure 42, in which the aforesaid connection tracks are indicated with 37; in this embodiment the body 21 has respective terminals or contact elements exposed (not visible) which, in the assembled condition, are in electrical contact with the tracks 37, for the necessary supply and / or transport of signals with respect to the electrical means and / or present in section 20.

Si noti che un circuito stampato o PCB può essere configurato come componente aggiunto, ad esempio ricavato in un corpo inferiore 30, o in un coperchio 26, oppure può essere ricavato direttamente sul corpo 2, quando questo à ̈ formato con un materiale idoneo, quale ad esempio vetro o silicio. Anche in questo secondo caso, le piste conduttive possono essere ottenute ad esempio con tecnica serigrafica direttamente sul corpo 2, eventualmente provvisto almeno in parte di opportuno strato isolante. Note that a printed circuit or PCB can be configured as an added component, for example obtained in a lower body 30, or in a cover 26, or it can be obtained directly on the body 2, when this is formed with a suitable material, such as for example glass or silicon. Also in this second case, the conductive tracks can be obtained for example by silk-screen printing technique directly on the body 2, possibly provided at least in part with a suitable insulating layer.

Anche il coperchio 26 può essere eventualmente configurato almeno in parte per realizzare funzioni di circuito stampato, similmente a quanto descritto per il corpo inferiore 30, con montaggio di componenti elettrici e/o elettronici. The cover 26 can also be optionally configured at least in part to perform printed circuit functions, similarly to that described for the lower body 30, with assembly of electrical and / or electronic components.

In una forma di attuazione, tra il corpo 2 ed il corpo 21, ovvero la sezione di raccolta 20, può essere prevista una interconnessione elettrica. Ad esempio, facendo riferimento a forme di attuazione del tipo di quelle delle figure 16-17 o 20-21, il dispositivo MD può comprendere un circuito stampato o PCB con una porzione che si estende a cavallo del corpo 2 e del corpo 21, il quale PCB realizza funzioni di interconnessione tra parti elettriche/elettroniche di pertinenza del corpo 2 e parti elettriche/elettroniche di pertinenza del corpo 21. In un tale caso, eventualmente, nella zona di interfaccia tra i corpi 2 e 21 il suddetto circuito stampato può essere predisposto per la rottura o il taglio, similmente a quanto descritto in precedenza con riferimento alle figure 32-34 per i corpi 2 e 21. In one embodiment, an electrical interconnection can be provided between the body 2 and the body 21, that is the collection section 20. For example, referring to embodiments such as those of Figures 16-17 or 20-21, the device MD may comprise a printed circuit or PCB with a portion extending across the body 2 and the body 21, the which PCB performs interconnection functions between electrical / electronic parts pertaining to body 2 and electrical / electronic parts pertaining to body 21. In such a case, possibly, in the interface area between bodies 2 and 21 the aforementioned printed circuit may be designed for breaking or cutting, similar to what was previously described with reference to figures 32-34 for bodies 2 and 21.

Naturalmente, anche con riferimento ad altre forme di attuazione illustrate, un’interconnessione tra parti elettriche/elettroniche del corpo 2 e parti elettriche/elettroniche del corpo 21 potrebbe essere ottenuta tramite un relativo sistema di connessione, ad esempio del tipo maschio-femmina. Naturally, also with reference to other illustrated embodiments, an interconnection between electrical / electronic parts of the body 2 and electrical / electronic parts of the body 21 could be obtained by means of a relative connection system, for example of the male-female type.

In una forma di attuazione il dispositivo secondo l’invenzione comprende almeno uno tra un riscaldatore elettrico ed un sensore di temperatura. Tali mezzi possono risultare utili per mantenere il fluido biologico ad un temperatura predeterminata (ad esempio circa 37°C) nel corso dell’analisi. In one embodiment, the device according to the invention comprises at least one of an electric heater and a temperature sensor. These means can be useful for maintaining the biological fluid at a predetermined temperature (for example about 37 ° C) during the analysis.

Il riscaldatore e/o il sensore di temperatura possono essere montati direttamente sul corpo 2 o, come nel caso esemplificato in figura 46, in un corpo inferiore 30 del dispositivo. La figura 46 si riferisce appunto al caso di posizionamento di un sensore di temperatura TS, ad esempio di tipo PTC o NTC, e di un riscaldatore elettrico EH, ad esempio in forma di resistenza serigrafata, posizionati su di un corpo inferiore 30 del tipo di quello precedentemente descritto con riferimento alle figure 40-45, ad esempio in vetro. Si noti che anche il riscaldatore HE potrebbe essere di tipo PTC, ottenibile eventualmente anch’esso con tecnica serigrafica; in caso di un riscaldatore PTC non à ̈ necessario prevedere un apposito sensore di temperatura TS, in virtù delle caratteristiche di autoregolazione in temperatura proprie di un resistore a coefficiente di temperatura positivo; il sensore di temperatura TS potrebbe comunque essere utile anche per altre funzioni e/o per una più corretta elaborazione dei dati. The heater and / or the temperature sensor can be mounted directly on the body 2 or, as in the case exemplified in Figure 46, in a lower body 30 of the device. Figure 46 refers precisely to the case of positioning a temperature sensor TS, for example of the PTC or NTC type, and of an electric heater EH, for example in the form of a silk-screened resistor, positioned on a lower body 30 of the type of the one previously described with reference to Figures 40-45, for example in glass. Note that the HE heater could also be of the PTC type, which can also be obtained with a silk-screen technique; in the case of a PTC heater it is not necessary to provide a special temperature sensor TS, thanks to the self-regulation characteristics in temperature of a resistor with a positive temperature coefficient; the TS temperature sensor could however also be useful for other functions and / or for a more correct data processing.

Nelle figure 47-49 à ̈ illustrato un altro dispositivo microfluidico secondo l’invenzione, particolarmente con struttura di micro-separazione a flusso miscelato; anche in tali figure sono impiegati i numeri di riferimento delle figure precedenti, per indicare elementi tecnicamente equivalenti a quelli in precedenza già descritti. Figures 47-49 show another microfluidic device according to the invention, particularly with a mixed flow micro-separation structure; also in these figures the reference numbers of the preceding figures are used, to indicate elements technically equivalent to those previously described.

Come visto precedentemente, nel dispositivo delle figure 40-45 il corpo 21 della sezione di raccolta 20 Ã ̈ configurato come componente montato o ricavato almeno in parte in corrispondenza della faccia superiore del corpo 30, ovvero la faccia rivolta verso il corpo 2: le figure 47-49 si riferiscono ad un dispositivo concettualmente simile a quello delle figure 40-45, ma nel caso di montaggio o integrazione del corpo 21, e quindi della sezione 20, in corrispondenza della faccia inferiore del corpo 30. As seen previously, in the device of figures 40-45 the body 21 of the collection section 20 is configured as a component mounted or obtained at least in part in correspondence with the upper face of the body 30, i.e. the face facing the body 2: the figures 47-49 refer to a device conceptually similar to that of figures 40-45, but in the case of assembly or integration of the body 21, and therefore of the section 20, in correspondence with the lower face of the body 30.

Come si vede in figura 48, la faccia inferiore del corpo 30 può essere eventualmente configurata come circuito stampato, sul quale sono montati, oltre che la sezione 20, anche altri componenti elettrici e/o elettronici, quali i terminali 34 del connettore 36 ed un circuito integrato 38. Si noti che in figura 48 non sono state rappresentate le piste elettricamente conduttive per il collegamento dei vari componenti elettrici e/o elettronici As can be seen in figure 48, the lower face of the body 30 can optionally be configured as a printed circuit, on which, in addition to the section 20, other electrical and / or electronic components are also mounted, such as the terminals 34 of the connector 36 and a integrated circuit 38. Note that figure 48 does not show the electrically conductive tracks for connecting the various electrical and / or electronic components

Si nota, particolarmente nelle figure 48 e 49, come dal corpo 21 della sezione di raccolta 20 sporgano terminali o elementi di contatto 39 destinati al collegamento con relative piste ricavate sulla faccia inferiore del corpo 30, tale sezione di raccolta 20 essendo sostanzialmente configurata come un componente elettronico del tipo a montaggio superficiale. Anche in questa realizzazione il corpo inferiore 30 presenta un rispettivo corpo connettore 36, nell’ambito del quale sporgono i terminali 34 di interconnessione del dispositivo MD verso l’esterno, ad esempio verso un’apparecchiatura di analisi. Il corpo 30 ha un passaggio o foro passante 5b che, nella condizione assemblata del dispositivo MD si trova in corrispondenza del foro di uscita 5 del percorso 3: tramite tale foro 5b il fluido giunge alla sezione 20. It can be seen, particularly in Figures 48 and 49, that terminals or contact elements 39 protrude from the body 21 of the collection section 20 intended for connection with relative tracks formed on the lower face of the body 30, this collection section 20 being substantially configured as a electronic component of the surface mount type. Also in this embodiment the lower body 30 has a respective connector body 36, within which the interconnection terminals 34 of the MD device protrude outwards, for example towards an analysis apparatus. The body 30 has a passage or through hole 5b which, in the assembled condition of the device MD, is located in correspondence with the outlet hole 5 of the path 3: through this hole 5b the fluid reaches the section 20.

In una forma di attuazione, la sezione di raccolta del dispositivo microfluidico secondo l’invenzione include un substrato di materiale semiconduttore, particolarmente in silicio, integrante almeno uno tra un dispositivo fluidico, un dispositivo elettromeccanico, un dispositivo elettrico, un dispositivo elettronico in forma miniaturizzata, un dispositivo di trasmissione e/o ricezione di dati, dispositivi MEMS o NEMS, come già in precedenza citato. In one embodiment, the collection section of the microfluidic device according to the invention includes a substrate of semiconductor material, particularly silicon, integrating at least one of a fluidic device, an electromechanical device, an electrical device, an electronic device in the form miniaturized, a device for transmitting and / or receiving data, MEMS or NEMS devices, as previously mentioned.

Un tale caso à ̈ esemplificato nelle figure 50 e 51, relative ad una sezione di raccolta 20 utilizzabile, ad esempio in abbinamento al dispositivi MD delle figure 40-45 o delle figure 47-49. L’idea di prevedere un substrato di materiale semiconduttore, e particolarmente silicio, integrate dispositivi elettrici e/o elettronico e/o elettromeccanici à ̈ comunque impiegabile anche in altre forme di attuazione dell’invenzione, dotando la sezione 1 o la sezione 20 di mezzi di interconnessione elettrica. Such a case is exemplified in figures 50 and 51, relating to a collection section 20 that can be used, for example in combination with the MD devices of figures 40-45 or figures 47-49. The idea of providing a substrate of semiconductor material, and particularly silicon, integrated electrical and / or electronic and / or electromechanical devices can also be used in other embodiments of the invention, by equipping section 1 or section 20 of means of electrical interconnection.

Nella forma di attuazione di cui alle figure 50 e 51, la sezione 20 ha un rispettivo corpo di raccolta o di involucro 21, formato ad esempio in materia plastica, definente almeno in parte la cavità 21a. Il fondo di tale cavità à ̈, nell’esempio realizzato da un substrato in silicio, indicato complessivamente con 40. Il corpo 21 che alloggia il substrato 40 integra almeno parzialmente condotti idraulici, quali il foro di uscita 23 ed il relativo raccordo 23b; al corpo 21 sono inoltre associati i mezzi di connessione elettrica 39, collegati al substrato 40, ad esempio tramite wire-bonding, in una zona protetta dal flusso idraulico. In the embodiment of figures 50 and 51, the section 20 has a respective collection body or casing 21, formed for example of plastic material, defining at least in part the cavity 21a. The bottom of this cavity is, in the example made from a silicon substrate, indicated as a whole with 40. The body 21 which houses the substrate 40 at least partially integrates hydraulic pipes, such as the outlet hole 23 and the relative fitting 23b; the body 21 is also associated with the electrical connection means 39, connected to the substrate 40, for example by wire-bonding, in an area protected from the hydraulic flow.

Nell’esempio, il substrato 40 à ̈ quindi microlavorato per definire uno o più dispositivi miniaturizzati. In termini generali, questi dispositivi possono comprendere un filtro o mezzi di separazione, un circuito integrato, un dispositivo di misurazione e/o di elaborazione di informazioni e/o grandezze fisiche, un dispositivo di illuminazione, un dispositivo ottico di rilevazione, un dispositivo di memoria, un dispositivo di conteggio e/o allineamento e/o rilevazione di caratteristiche e/o della tipologia di particelle, un dispositivo sensore in generale. In the example, the substrate 40 is therefore micro-machined to define one or more miniaturized devices. In general terms, these devices can comprise a filter or separation means, an integrated circuit, a device for measuring and / or processing information and / or physical quantities, a lighting device, an optical detection device, a memory, a device for counting and / or aligning and / or detecting characteristics and / or the type of particles, a sensor device in general.

Nel caso specifico rappresentato, oltre che i mezzi 24, nel substrato 40 sono identificabili due micro-valvole MEMS 40a, pareti 40b che realizzato un canale microfluidico, una coppia di elettrodi 40c per elettroforesi e/o rilevazione cellule, una parte di elaborazione e/o sensoristica 40d, che può quindi integrare funzioni di microcontrollore e di memoria, nonché di mezzi di illuminazione e di mezzi sensori. Nell’esempio questa unità à ̈ raffigurata schematicamente a monte dei mezzi 24, ma la stessa unità, o un’unità simile, può essere prevista a valle dei mezzi 24. In una forma di attuazione, la parte 40d comprende mezzi di illuminazione o eccitazione e/o mezzi atti ad evidenziare le cellule o particelle, presenti in particolare nella camera 40e che risulta compresa tra la microvalvola 40a ed i mezzi di separazione 24. I suddetti mezzi di illuminazione, ad esempio comprendenti uno o più elementi emettitori di luce di tipo LED o allo stato solido, sono preferibilmente atti a generare almeno una lunghezza d’onda di uno spettro elettromagnetico atta allo scopo, quale una lunghezza d’onda atta ad eccitare opportunamente bead BE attaccate a cellule TC, o atta ad evidenziare predefinite caratteristiche delle particelle o cellule, quali la forma. In the specific case represented, in addition to the means 24, in the substrate 40 two MEMS micro-valves 40a, walls 40b which form a microfluidic channel, a pair of electrodes 40c for electrophoresis and / or cell detection, a processing part and / or 40d sensors, which can therefore integrate microcontroller and memory functions, as well as lighting and sensor means. In the example this unit is shown schematically upstream of the means 24, but the same unit, or a similar unit, can be provided downstream of the means 24. In one embodiment, the part 40d comprises lighting means or excitation and / or means suitable for highlighting the cells or particles, present in particular in the chamber 40e which is comprised between the microvalve 40a and the separation means 24. The aforementioned lighting means, for example comprising one or more light emitting elements of the LED or solid state type, they are preferably able to generate at least a wavelength of an electromagnetic spectrum suitable for the purpose, such as a wavelength able to appropriately excite BE beads attached to TC cells, or capable of highlighting predefined characteristics of particles or cells, such as shape.

La parte 40d – realizzabile con tecnica nota nel campo della fabbricazione di microcontrollori a wafer di silicio – può essere in parte isolata ed in parte a contatto e/o in corrispondenza del fluido, preferibilmente integrando mezzi di trasmissione e/o ricezione per lo scambio di informazioni con un dispositivo di trasmissione e/o ricezione esterno, ad esempio previsto su di un’apparecchiatura di analisi. In una tale realizzazione, quindi, i mezzi di identificazione del dispositivo in precedenza citati ed esemplificati in forma di codice a barre, possono essere di tipo elettronico ed includere mezzi di trasmissione (ed eventualmente ricezione) di segnali, ad esempio per inviare dati identificativi del dispositivo MD e/o risultati di misurazioni/analisi effettuate all’interno della sezione 20 e/o altre informazioni o dati, e per eventualmente ricevere informazioni identificative, parametri di configurazione e/o di settaggio, o comandi specifici per componenti elettrici/elettronici interni alla sezione stessa 20. Part 40d - achievable with known technique in the field of silicon wafer microcontrollers manufacturing - can be partly isolated and partly in contact and / or in correspondence with the fluid, preferably by integrating transmission and / or reception means for the exchange of information with an external transmission and / or reception device, for example provided on an analysis equipment. In such an embodiment, therefore, the identification means of the device mentioned above and exemplified in the form of a bar code, can be of the electronic type and include means for transmitting (and possibly receiving) signals, for example to send identification data of the MD device and / or results of measurements / analyzes carried out within section 20 and / or other information or data, and to possibly receive identification information, configuration and / or setting parameters, or specific commands for electrical / electronic components inside the section itself 20.

Atteso che nel substrato in silicio 40 possono essere convenientemente ricavati mezzi di memoria non volatile, nel substrato stesso può anche essere implementato con vantaggio un dispositivo RFID, ad esempio del tipo precedentemente citato, preferibilmente contenente dati identificativi, relativi ad esempio a informazioni rappresentative del campione in analisi, del tipo di analisi a cui il campione deve essere sottoposto, di dati o parametri di calibrazione di una apparecchiatura di analisi, di dati identificativi del soggetto a cui appartiene il fluido biologico, eccetera. Since non-volatile memory means can be conveniently obtained in the silicon substrate 40, an RFID device can also be advantageously implemented in the substrate itself, for example of the type mentioned above, preferably containing identification data, relating for example to information representative of the sample. in analysis, of the type of analysis to which the sample must be subjected, of data or calibration parameters of an analysis equipment, of identification data of the subject to which the biological fluid belongs, etc.

I sensori integrati nel substrato in silicio 40 possono comprendere mezzi di conteggio delle particelle, ad esempio realizzati tramite elettrodi che variano il comportamento, quale la resistenza elettrica o la capacità o l'oscillazione, in proporzione alle cellule con cui sono a contatto. Potrebbero vantaggiosamente essere integrati nel substrato 40 anche dispositivi microfluidici o sensori miniaturizzati atti a controllare le portate e/o pressioni dei fluidi circolanti, come anche la relativa temperatura e/o altri parametri fisici atti allo scopo. The sensors integrated in the silicon substrate 40 can comprise means for counting the particles, for example made by means of electrodes which vary the behavior, such as the electrical resistance or the capacity or the oscillation, in proportion to the cells with which they are in contact. Also microfluidic devices or miniaturized sensors able to control the flow rates and / or pressures of the circulating fluids, as well as the relative temperature and / or other physical parameters suitable for the purpose, could advantageously be integrated in the substrate 40.

In una forma di attuazione, la sezione di raccolta 20 comprende un corpo di involucro 21 configurato come parte distinta rispetto al corpo 2, che integra almeno parzialmente condotti idraulici e mezzi di interconnessione elettrica. Una tale realizzazione à ̈ ad esempio rappresentata nelle figure 52-54, che utilizzano i medesimi numeri delle figure precedenti. In one embodiment, the collection section 20 comprises a casing body 21 configured as a separate part with respect to the body 2, which at least partially integrates hydraulic pipes and electrical interconnection means. Such an embodiment is represented for example in figures 52-54, which use the same numbers as in the previous figures.

In questa realizzazione, la sezione 20 ha un rispettivo corpo 21, ad esempio di materiale plastica, che definisce sia un raccordo di uscita inferiore 23b, sia un corpo connettore 41, nell’ambito del quale sporgono rispettivi terminali elettrici 42. Questi terminali 42 sono collegati a componenti elettrici e/o elettronici presenti all’interno del corpo 21, ad esempio integrati in forma miniaturizzata in un substrato in silicio del tipo precedentemente indicato con 40, come visibile ad esempio nella vista esplosa di figura 54, provvisto del relativo foro di uscita 23 in comunicazione di fluido con il raccordo di uscita 23b. In alternativa, il fondo della cavità del corpo 21 può essere definito da un substrato in vetro, nel qual caso i componenti elettrici e/o elettronici della sezione 20 potranno essere almeno in parte posizionati al di sotto di tale substrato in vetro (vedere ad esempio la precedente parte di descrizione in relazione alla sezione di raccolta di figura 45). In this embodiment, the section 20 has a respective body 21, for example of plastic material, which defines both a lower outlet fitting 23b and a connector body 41, within which respective electrical terminals 42 protrude. These terminals 42 are connected to electrical and / or electronic components present inside the body 21, for example integrated in miniaturized form in a silicon substrate of the type previously indicated with 40, as visible for example in the exploded view of figure 54, provided with the relative outlet hole 23 in fluid communication with outlet fitting 23b. Alternatively, the bottom of the cavity of the body 21 can be defined by a glass substrate, in which case the electrical and / or electronic components of the section 20 can be at least partially positioned below this glass substrate (see for example the previous part of the description in relation to the collection section of figure 45).

In una forma di attuazione, quale quella rappresentata nelle figure 52-54, il corpo della sezione 20 può anche includere un rispettivo elemento di chiusura che integra mezzi di connessione idraulica. Anche una tale realizzazione à ̈ visibile nelle figure 52 e 54, dove si vede come il coperchio 26a della sezione 20 definisce un raccordo superiore 22b, che realizza l’ingresso 22 della sezione 20. I raccordi della sezione 20 potrebbero essere disposti differentemente, così come il connettore 41, ed essere in numero differente da quello esemplificato. In an embodiment, such as that shown in Figures 52-54, the body of the section 20 can also include a respective closing element which integrates hydraulic connection means. Such an embodiment can also be seen in figures 52 and 54, where it can be seen how the cover 26a of section 20 defines an upper connection 22b, which forms the inlet 22 of section 20. The connections of section 20 could be arranged differently, as well as connector 41, and be of a different number from the one exemplified.

In una forma di attuazione, l’intera sezione di raccolta 20 à ̈ configurata come unità separabile dal corpo 2 ed à ̈ accoppiata operativamente alla faccia del corpo 2 opposta a quella in cui à ̈ definito il percorso 3. In una tale attuazione, l’uscita del percorso 3 à ̈ di preferenza configurata come foro passante 5 del corpo 2 e/o come raccordo idraulico rispetto al raccordo 22b. In una forma di attuazione, la sezione 20 ha mezzi di interconnessione meccanica ed idraulica, accoppiabili in modo separabile con mezzi di interconnessione meccanica ed idraulica del primo corpo 2. In one embodiment, the entire collection section 20 is configured as a unit that can be separated from the body 2 and is operatively coupled to the face of the body 2 opposite to that in which the path 3 is defined. the outlet of the path 3 is preferably configured as a through hole 5 of the body 2 and / or as a hydraulic connection with respect to the connection 22b. In one embodiment, the section 20 has mechanical and hydraulic interconnection means, which can be coupled in a separable manner with mechanical and hydraulic interconnection means of the first body 2.

Il dispositivo di cui alle figure 55-58 evidenzia entrambe queste caratteristiche, peraltro non necessariamente coesistenti. Nelle figure 55-58 sono impiegati numeri di riferimento giù in precedenza utilizzati, per indicare elementi tecnicamente equivalenti a quelli già descritti. The device shown in figures 55-58 highlights both of these characteristics, which are not necessarily coexisting. Figures 55-58 use reference numbers previously used to indicate elements that are technically equivalent to those already described.

Nella realizzazione esemplificata il dispositivo MD non comprende il corpo inferiore 30 ed il corpo 2 ha configurazione generale simile a quella del corpo 2 di figura 36, ma priva del raccordo inferiore di uscita 23b; in questo caso, nella faccia del corpo 2 opposta a quella in cui à ̈ definito il percorso 3 à ̈ definito un alloggiamento 33’, in cui à ̈ innestabile almeno parzialmente, in modo asportabile, la sezione di raccolta 20, come ben visibile in figura 56. Nell’esempio illustrato, la sezione 20 ha configurazione analoga a quella descritta con riferimento alle figure 52 e 53. In the exemplified embodiment the device MD does not comprise the lower body 30 and the body 2 has a general configuration similar to that of the body 2 of Figure 36, but without the lower outlet fitting 23b; in this case, in the face of the body 2 opposite to that in which the path 3 is defined there is a housing 33â € ™, in which the collection section 20 can be inserted at least partially, in a removable way, as clearly visible in figure 56. In the example illustrated, the section 20 has a configuration similar to that described with reference to figures 52 and 53.

Anche in questa realizzazione, di preferenza, il corpo 2 à ̈ formato in materiale almeno in parte elastico, con la sezione 20 che può quindi essere accoppiata meccanicamente ed idraulicamente, a tenuta, con il corpo 2, particolarmente sfruttando la leggera cedevolezza o elasticità di quest’ultimo. Come si nota, particolarmente in figura 58, nella condizione assemblata del dispositivo, il raccordo di ingresso 22b risulta innestato nel foro passante 5 del corpo 2, che realizza al contempo sia l’uscita del percorso 3, sia un mezzo di raccordo cooperante con il raccordo 22b; come in precedenza spiegato, nel foro 5 può eventualmente confluire anche un condotto 8 o 8’ del buffer, oppure potrebbero essere previsti rispettivi ulteriori raccordi nel corpo 2 e nella sezione 20. Also in this embodiment, preferably, the body 2 is made of at least partly elastic material, with the section 20 which can therefore be mechanically and hydraulically coupled, tightly, with the body 2, particularly exploiting the slight compliance or elasticity of the latter. As it can be seen, particularly in figure 58, in the assembled condition of the device, the inlet fitting 22b is engaged in the through hole 5 of the body 2, which at the same time provides both the exit of the path 3 and a means of connection cooperating with the connection 22b; as previously explained, a duct 8 or 8â € ™ of the buffer may also flow into the hole 5, or respective further fittings could be provided in the body 2 and in the section 20.

In una forma di attuazione dell’invenzione, almeno uno tra gli ingressi e le uscite del dispositivo microfluidico ha mezzi valvolari, quali valvole unidirezionali e/o valvole di ritegno e/o valvole di antiriflusso. Questi mezzi valvolari possono essere convenientemente formati integrali in un corpo del dispositivo MD, quale ad esempio il corpo 2, oppure essere configurati come componenti aggiunti. Le figure 59-62 e 63-67 illustrano queste due possibilità. In an embodiment of the invention, at least one of the inlets and outlets of the microfluidic device has valve means, such as one-way valves and / or check valves and / or non-return valves. These valve means can be conveniently formed integral in a body of the device MD, such as for example the body 2, or be configured as added components. Figures 59-62 and 63-67 illustrate these two possibilities.

Nel caso della forma di attuazione delle figure 59-60 il corpo 2, rappresentato solo schematicamente in sezione, con il relativo coperchio 26, presenta raccordi inferiori, quali i raccordi 4b, 6b e 7b, all’interno dei quali à ̈ definita una membrana 45 presentante un taglio trasversale, in modo da definire due labbri opposti 45a, elasticamente deformabili, combacianti tra loro in tenuta. Simili membrane 45 possono essere previste anche nei raccordi 6b’ e 23b, quando previsti. In the case of the embodiment of figures 59-60, the body 2, represented only schematically in section, with the relative cover 26, has lower fittings, such as the fittings 4b, 6b and 7b, inside which a membrane 45 having a transversal cut, so as to define two opposite lips 45a, elastically deformable, mating together in a tight seal. Similar membranes 45 can also be provided in the fittings 6bâ € ™ and 23b, when provided.

La deformazione in apertura o in chiusura dei labbri 45a può essere ad esempio indotta dalla pressione o dalla depressione del fluido in ingresso al dispositivo (sangue e/o buffer), oppure dal fluido in uscita (fluido con particelle obiettivo e/o fluido di scarto, quale miscela sangue di scarto e buffer). The opening or closing deformation of the lips 45a can be induced, for example, by the pressure or depression of the fluid entering the device (blood and / or buffer), or by the fluid at the outlet (fluid with target particles and / or waste fluid , as a mixture of waste blood and buffer).

Al cessare di tale pressione, o nel caso di una depressione o pressione contraria, i labbri 45a tendono a richiudersi automaticamente, prevenendo anche la fuoriuscita di fluido. La sensibilità di tali valvole o labbri può essere predefinita in base al tipo del materiale e/o spessore della membrana. When this pressure ceases, or in the case of a negative pressure or opposite pressure, the lips 45a tend to close automatically, also preventing the fluid from escaping. The sensitivity of these valves or lips can be predefined according to the type of material and / or thickness of the membrane.

In un’altra realizzazione la membrana 45 può anche essere priva del suddetto taglio trasversale, dove preferibilmente la membrana 45 ha una linea o zona di rottura predeterminata e/o una zona di foratura. In una ulteriore realizzazione, come evidenziata nelle figure 61 e 62, l’apparecchiatura di analisi, sulla quale il dispositivo MD deve essere posto, può presentare raccordi di collegamento fluidico 46, provvisti internamente di idonee sporgenze o perni 46a, preferibilmente assiali, aventi sezione sottile o comunque tale da non impedire il transito del fluido. I suddetti perni 46a sono destinati a sporgere all’interno dei raccordi 4b, 6b, 7b, del dispositivo MD sino a determinare la rottura o taglio della membrana 45, con la conseguente formazione ed apertura dei labbri 45a, oppure i perni 46a sono atti ad inserirsi tra due labbri con taglio preformato, causandone la deformazione in apertura. In another embodiment the membrane 45 can also be devoid of the aforementioned transverse cut, where preferably the membrane 45 has a predetermined breaking line or zone and / or a perforation zone. In a further embodiment, as shown in figures 61 and 62, the analysis apparatus, on which the MD device must be placed, can have fluidic connection fittings 46, internally provided with suitable projections or pins 46a, preferably axial, having thin section or in any case such as not to impede the transit of the fluid. The aforesaid pins 46a are intended to protrude inside the fittings 4b, 6b, 7b of the device MD until the membrane 45 breaks or cuts, with the consequent formation and opening of the lips 45a, or the pins 46a are suitable to be inserted between two lips with pre-formed cut, causing deformation in opening.

In una tale realizzazione, la rimozione del dispositivo MD dall’apparecchiatura determina poi la chiusura dei labbri 45a. In such an embodiment, the removal of the device MD from the apparatus then determines the closure of the lips 45a.

Secondo la suddetta variante con rottura o taglio della membrana 45, il perno 46a potrebbe vantaggiosamente essere configurato come un ago, in particolare atto a forare la membrana 45, la quale si richiude automaticamente alla rimozione del perno. According to the aforementioned variant with breaking or cutting of the membrane 45, the pin 46a could advantageously be configured as a needle, in particular adapted to pierce the membrane 45, which automatically closes when the pin is removed.

Nel caso di un utilizzo della suddette valvole come valvole antiriflusso, ovvero atte ad evitare un flusso inverso, i raccordi di collegamento fluidico 46 possono essere sprovvisti delle sporgenze o perni 46a e/o possono essere previste ulteriori valvole, sia ai fini del ritegno che ai fini dell’antiriflusso. In the case of use of the aforesaid valves as non-return valves, i.e. designed to avoid a reverse flow, the fluidic connection fittings 46 can be devoid of the projections or pins 46a and / or additional valves can be provided, both for the purpose of the check and for the for the purposes of backwater.

La realizzazione delle figure 59-62 risulta ad esempio vantaggiosa nel caso di un corpo 2 formato con materiale elasticamente deformabile, quale ad esempio un materiale siliconico. Le valvole evitano perdite di fluido a seguito della rimozione del dispositivo, dopo aver fatto transitare un fluido e/o evitano la circolazione di fluidi in zone o versi non desiderati. The embodiment of figures 59-62 is advantageous for example in the case of a body 2 formed with an elastically deformable material, such as for example a silicone material. The valves prevent fluid leaks following the removal of the device, after passing a fluid and / or prevent the circulation of fluids in undesired areas or verses.

Le figure 63-67 si riferiscono invece al caso di valvole, quali valvole unidirezionali e/o di ritegno e/o di antiriflusso, configurate come componenti aggiuntivi, applicati in corrispondenza di raccordi inferiori del dispositivo MD. In questa realizzazione le valvole suddette, indicate con 45’ hanno un corpo in materiale elastico, ad esempio di materiale elastomero, con una parte di base a flangia, da cui si eleva una parte essenzialmente conica o troncoconica, con estremità superiore appiattita e provvista di un taglio 45b (figure 65-67) o di una zona predefinita di rottura, o taglio, o foratura. Anche in una tale realizzazione, la divaricazione o la chiusura dei lembi o porzioni della membrana può essere ottenuta sfruttando la pressione del fluido e/o l’inserimento di un perno o di un ago. Figures 63-67, on the other hand, refer to the case of valves, such as one-way and / or check and / or non-return valves, configured as additional components, applied at the lower fittings of the MD device. In this embodiment, the aforementioned valves, indicated with 45â € ™, have a body made of elastic material, for example of elastomer material, with a flange base part, from which an essentially conical or truncated cone part rises, with a flattened upper end provided of a cut 45b (figures 65-67) or of a predefined area of breaking, or cutting, or drilling. Also in such an embodiment, the opening or closing of the flaps or portions of the membrane can be obtained by exploiting the pressure of the fluid and / or the insertion of a pin or a needle.

Si noti che anche i mezzi valvolari 45’ possono essere eventualmente ricavati integralmente da stampaggio nel corpo 2. It should be noted that also the valve means 45â € ™ can possibly be integrally obtained by molding in the body 2.

Le realizzazioni di cui alle figure 59-62 e 63-67 sono relative all’integrazione di valvole in ingressi e/o uscite inferiori di un dispositivo MD, ma si apprezzerà che la soluzione à ̈ applicabile anche al caso di dispositivo MD dotato di ingressi e/o uscite laterali e/o superiori. The realizations in figures 59-62 and 63-67 relate to the integration of valves in the lower inlets and / or outlets of an MD device, but it will be appreciated that the solution is also applicable to the case of an MD device equipped with side and / or upper entrances and / or exits.

Mezzi valvolari risultano utili al fine di evitare perdite dal dispositivo MD quando questo viene rimosso da un’apparecchiatura di analisi. Considerando infatti che nel dispositivo MD viene fatto transitare un fluido biologico à ̈ preferibile che il dispositivo stesso non goccioli durante le manipolazioni; questo anche al fine di mantenere un ambiente isolato all’interno del dispositivo, ad esempio nell’ottica di preservare le cellule o realizzare colture all’interno della sezione 20. Naturalmente la configurazione specifica dei mezzi valvolari potrà essere diversa da quella, pur vantaggiosa, qui esemplificata. Valve means are useful in avoiding leakage from the MD device when it is removed from analytical equipment. In fact, considering that a biological fluid is made to pass through the MD device, it is preferable that the device itself does not drip during manipulations; this also in order to maintain an isolated environment inside the device, for example with a view to preserving the cells or creating cultures inside section 20. Naturally, the specific configuration of the valve means may be different from that, although advantageous, exemplified here.

Valvole di antiritorno o valvole unidirezionali possono anche servire sugli ingressi dei condotti 4 e 8 per evitare riflussi, ad esempio in implementazioni in cui flussi di sangue e di buffer vengono immessi nel dispositivo in modo alternato. In tale ottica, anche se viene immessa dapprima una parte di sangue e, successivamente, il buffer, il buffer stesso non può “spingere†all’indietro il sangue, verso tubi e serbatoi di alimentazione del dispositivo, grazie alla presenza dei mezzi valvolari unidirezionali, ad esempio nel tipo già sopra descritto. Non-return valves or one-way valves may also serve on the inlets of conduits 4 and 8 to prevent backflow, for example in implementations where blood and buffer flows are fed into the device alternately. In this perspective, even if a part of blood is introduced first and, subsequently, the buffer, the buffer itself cannot `` push '' the blood back towards the tubes and supply tanks of the device, thanks to the presence of unidirectional valves, for example in the type already described above.

In una forma di attuazione, la sezione di raccolta 20 Ã ̈ accoppiata meccanicamente ed idraulicamente in modo separabile al corpo 2 ed ha mezzi valvolari, quali valvole unidirezionali e/o di ritegno, preferibilmente configurati almeno per prevenire la fuoriuscita di materiale del campione obiettivo dal relativo ingresso 22 e/o dalla relativa uscita 23, a seguito della rimozione e/o separazione della sezione stessa dal corpo 2. In one embodiment, the collection section 20 is mechanically and hydraulically coupled in a separable manner to the body 2 and has valve means, such as one-way and / or check valves, preferably configured at least to prevent the escape of material of the target sample from the its inlet 22 and / or its outlet 23, following the removal and / or separation of the section itself from the body 2.

Un esempio di una tale attuazione à ̈ illustrato nelle figure 68-71, in cui sono impiegati i medesimi numeri delle figure precedenti, per indicare elementi tecnicamente equivalenti ad elementi già sopra descritti. An example of such an embodiment is illustrated in figures 68-71, in which the same numbers as in the previous figures are used, to indicate elements that are technically equivalent to elements already described above.

In questa realizzazione il dispositivo include un corpo 2 ed un coperchio 26, di configurazione generalmente simile a quella del dispositivo MD delle figure 55 e 56. In questo caso, tuttavia, l’uscita del percorso 3 non à ̈ passante nello spessore del corpo 2, ma consta invece di un condotto 5 almeno in parte ricavato in una zona interna del corpo 2, ovvero che si estende tra la faccia superiore del corpo 2, in cui à ̈ definito il percorso 3, e la faccia periferica dello stesso corpo 2. In this embodiment, the device includes a body 2 and a cover 26, of a configuration generally similar to that of the device MD of figures 55 and 56. In this case, however, the exit of the path 3 does not pass through the thickness of the body 2, but instead consists of a duct 5 at least partly obtained in an internal area of the body 2, that is, which extends between the upper face of the body 2, in which the path 3 is defined, and the peripheral face of the same body 2 .

Preferibilmente, ma non necessariamente, in corrispondenza della faccia periferica del corpo 2 in cui si apre il condotto 5 Ã ̈ definita una sede di posizionamento o alloggiamento, quale una spianatura. Si noti, in ogni caso, che la sagoma del corpo 2 non deve essere necessariamente circolare, come nel caso esemplificato. Preferably, but not necessarily, in correspondence with the peripheral face of the body 2 in which the duct 5 opens, a positioning or housing seat is defined, such as a flattening. It should be noted, in any case, that the shape of the body 2 need not necessarily be circular, as in the exemplified case.

Il corpo 21 della sezione di raccolta 20 ha, a titolo esemplificativo, una sagoma simile a quella della sezione 20 delle figura 52 e 53, ma con un raccordo di ingresso 22b che sporge lateralmente, anziché superiormente, e che à ̈ destinato ad innestarsi in un raccordo o allargamento (si veda figura 70) definito all’estremità del condotto 5. La tenuta tra le due parti accoppiate à ̈ ottenibile sfruttando vantaggiosamente l’elasticità del materiale costituente il corpo 2, quando questo à ̈ ad esempio un materiale elastomero o siliconico. Possono in ogni caso essere previsti appositi mezzi di tenuta, quale una guarnizione. The body 21 of the collection section 20 has, by way of example, a shape similar to that of section 20 in figures 52 and 53, but with an inlet connection 22b which protrudes laterally, rather than above, and which is intended to be inserted in a fitting or widening (see figure 70) defined at the end of the duct 5. The seal between the two coupled parts can be obtained by advantageously exploiting the elasticity of the material constituting the body 2, when this is for example a elastomer or silicone material. In any case, suitable sealing means, such as a gasket, can be provided.

Si apprezzerà quindi come, in una forma di attuazione, la sezione di raccolta 20 può essere configurata come componente separabile dal corpo 2, e avere mezzi di interconnessione meccanica ed idraulica accoppiabili in modo separabile con mezzi di interconnessione meccanica ed idraulica del corpo 2. It will therefore be appreciated how, in one embodiment, the collection section 20 can be configured as a component that can be separated from the body 2, and have mechanical and hydraulic interconnection means that can be separably coupled with mechanical and hydraulic interconnection means of the body 2.

La sezione 20 à ̈ provvista, in corrispondenza del raccordo di ingresso 22b, di mezzi valvolari, preferibilmente del tipo precedentemente indicato con 45’ nelle figure 63-67. Simili mezzi valvolari sono previsti in corrispondenza del raccordo di uscita 23b della sezione 20. Ovviamente i mezzi valvolari possono essere di tipo diverso da quello esemplificato. The section 20 is provided, in correspondence with the inlet fitting 22b, with valve means, preferably of the type previously indicated with 45 'in figures 63-67. Similar valve means are provided at the outlet fitting 23b of section 20. Obviously, the valve means can be of a different type from that exemplified.

Si apprezzerà che, in questa realizzazione, una volta ottenuto il campione di particelle obiettivo, il dispositivo MD può essere rimosso dall’apparecchiatura di laboratorio che gestisce i flussi (sangue, buffer, scarico) e/o controlla il dispositivo MD, e la sezione 20 può poi essere rimossa dal dispositivo MD, ovvero separata dalla sezione 1, a fini di successivo impiego, ad esempio analisi da effettuarsi con altre apparecchiature. La presenza dei mezzi valvolari 45’ garantisce che, all’atto della rimozione della sezione 20 dal corpo 2, dai raccordi di ingresso 22b ed uscita 23b non si disperda materiale del campione, quali eventuali residui della miscela sangue-buffer con relative particelle obiettivo. Le ridotte dimensioni della sezione di raccolta 20 ne agevolano la manipolazione in fase di analisi. It will be appreciated that, in this embodiment, once the target particle sample is obtained, the MD device can be removed from the laboratory equipment that manages the flows (blood, buffer, discharge) and / or controls the MD device, and the section 20 can then be removed from the MD device, or separated from section 1, for subsequent use, for example analysis to be carried out with other equipment. The presence of the valve means 45 'guarantees that, upon removal of the section 20 from the body 2, no sample material, such as any residues of the blood-buffer mixture with relative particles, is dispersed from the inlet 22b and outlet 23b fittings objective. The reduced dimensions of the collection section 20 facilitate its manipulation during the analysis phase.

In una forma di attuazione la sezione di raccolta 20 ha almeno uno tra un passaggio di aerazione, in corrispondenza del quale à ̈ preferibilmente montata una membrana permeabile all’aria avente porosità calibrata, ed un ingresso per l’immissione di un terreno di coltura. In one embodiment, the collection section 20 has at least one between an aeration passage, in correspondence of which an air permeable membrane having calibrated porosity is preferably mounted, and an inlet for the introduction of a soil of culture.

Anche tale attuazione à ̈ visibile nelle figure 68-71, in cui il suddetto passaggio di aerazione à ̈ indicato con 47, preferibilmente ma non necessariamente definito sul coperchio 26a, in corrispondenza del quale à ̈ montata la suddetta membrana, indicata con 47a, ad esempio in Goretex®. In questa realizzazione, come ingresso per l’immissione di un terreno di coltura può essere vantaggiosamente sfruttato il raccordo 22b provvisto dei mezzi valvolari 45’. Ovviamente nulla vieta di prevedere uno specifico ingresso per il terreno di coltura, ad esempio sul coperchio 26a, provvisto di idonei mezzi valvolari, anche del tipo precedentemente indicato con 45. This embodiment is also visible in figures 68-71, in which the aforementioned aeration passage is indicated with 47, preferably but not necessarily defined on the cover 26a, in correspondence with which the aforementioned membrane, indicated with 47a, is mounted. example in Goretex®. In this embodiment, fitting 22b provided with valve means 45â € ™ can be advantageously used as an inlet for the introduction of a culture medium. Obviously, nothing prevents the provision of a specific inlet for the culture medium, for example on the lid 26a, provided with suitable valve means, also of the type previously indicated with 45.

La figura 72 illustra una variante della sezione di raccolta in cui il passaggio di areazione 47à ̈ formato direttamente nel corpo 21, in posizione laterale, anziché sul coperchio 26a. Figure 72 illustrates a variant of the collection section in which the aeration passage 47 is formed directly in the body 21, in a lateral position, instead of on the lid 26a.

In una forma di attuazione, particolarmente utile per i casi in cui la sezione di raccolta del dispositivo sia separabile/rimuovibile o indipendente dal corpo 2, può essere previsto un supporto o adattatore, volto ad agevolare l’utilizzo e/o la manipolazione della sezione stessa. In an embodiment, particularly useful for cases in which the collection section of the device is separable / removable or independent from the body 2, a support or adapter may be provided, aimed at facilitating the use and / or manipulation of the section itself.

Le figure 73-75 illustrano un esempio di supporto o adattatore impiegabile in abbinamento ad una sezione di raccolta separabile, quale la sezione 20 di figura 72. Il supporto, indicato complessivamente con 50 ha un corpo, ad esempio di materia plastica, in cui à ̈ definita una cavità passante 51 avente un profilo periferico conforme a quello della sezione di interesse 20, ovvero una sede 51 atta ad almeno in parte ricevere o alloggiare la sezione 20. Di preferenza, in corrispondenza di un’estremità della cavità 51 à ̈ definito un gradino o sottosquadro 52, sul quale à ̈ destinata ad attestarsi una regione periferica del coperchio 26a della sezione 20. Nel caso di sezioni 20 aventi una o più parti sporgenti lateralmente, quali il raccordo di ingresso 22b ed il passaggio di aerazione 47, la cavità 51 à ̈ provvista di impronte laterali 53 di sagoma idonea, per ricever almeno parzialmente le suddette parti sporgenti. Come si intuisce dalle figure 73 e 74, nella condizione accoppiata dei componenti, il coperchio 26a della sezione 20 risulta perfettamente visibile attraverso l’apertura passante 51 del corpo del supporto 50; dalla parte opposta, il corpo connettore 41 coi terminali 42 à ̈ accessibile. Figures 73-75 illustrate an example of support or adapter that can be used in combination with a separable collection section, such as section 20 of figure 72. The support, indicated as a whole with 50 has a body, for example of plastic material, in which A through cavity 51 is defined having a peripheral profile conforming to that of the section of interest 20, or a seat 51 suitable for at least partially receiving or housing the section 20. Preferably, at one end of the cavity 51 is defined a step or undercut 52, on which a peripheral region of the cover 26a of the section 20 is intended to abut. In the case of sections 20 having one or more parts protruding laterally, such as the inlet connection 22b and the ventilation passage 47, the cavity 51 is provided with lateral impressions 53 of suitable shape, to receive at least partially the aforesaid protruding parts. As can be understood from figures 73 and 74, in the coupled condition of the components, the cover 26a of the section 20 is perfectly visible through the through opening 51 of the body of the support 50; on the opposite side, the connector body 41 with the terminals 42 is accessible.

Il supporto 50 può convenientemente avere sagoma esterna circolare, per l’inserimento in piastre Petri, oppure il supporto 50 può avere sagoma atta ad essere montata direttamente in apparati del settore, quale una sagoma analoga ad una piastra Petri. Come si intuisce, l’uso del supporto 50 può risultare comunque vantaggioso per semplificare l’impiego e la manipolazione della sezione 20, ad esempio su apparati o strumentazione di analisi. The support 50 can conveniently have a circular external shape, for insertion into Petri dishes, or the support 50 can have a shape suitable for being mounted directly in sector apparatuses, such as a shape similar to a Petri dish. As can be understood, the use of the support 50 can still be advantageous for simplifying the use and handling of the section 20, for example on analysis equipment or instrumentation.

A titolo indicativo, la sezione 1 (ovvero il corpo 2 quando privo di sezione 20) e/o la sezione 20 e/o il supporto 50 possono avere sagome in pianta e/o dimensioni corrispondenti o prossime ad almeno una tra le seguenti: As an indication, section 1 (i.e. body 2 when without section 20) and / or section 20 and / or support 50 may have plan shapes and / or dimensions corresponding to or close to at least one of the following:

- sagoma generalmente circolare, con diametri compresi tra circa 35 e circa 180 mm, quali ad esempio uno dei seguenti diametri: 35 mm, 50 mm, 60 mm, 80 mm, 90 mm, 94 mm, 100 mm, 120 mm, 140 mm, 145 mm, 150 mm, 180 mm; - generally circular shape, with diameters between about 35 and about 180 mm, such as one of the following diameters: 35 mm, 50 mm, 60 mm, 80 mm, 90 mm, 94 mm, 100 mm, 120 mm, 140 mm , 145 mm, 150 mm, 180 mm;

- sagoma generalmente quadrangolare, con lati compresi tra circa 25 e circa 120 mm, quali ad esempio uno dei seguenti (lato x lato) 26 mm x 76 mm, 100 mm x 100 mm, 120 mm x 120 mm. - generally quadrangular shape, with sides between about 25 and about 120 mm, such as for example one of the following (side x side) 26 mm x 76 mm, 100 mm x 100 mm, 120 mm x 120 mm.

Si apprezzerà che, in varie forme di attuazione, la sezione di raccolta 20 -montata o meno su di un supporto - costituisce essa stessa un dispositivo microfluidico, utilizzabile di per sé, una volta separata dal corpo 2. Questo à ̈ particolarmente il caso di sezioni di raccolta 20 che integrano dispositivi elettrici e/o elettronici e/o elettromeccanici del tipo precedentemente indicato, con relativi mezzi di interconnessione e/o alimentazione elettrica (cablata o non cablata) e raccordi di collegamento idraulico, nonché di eventuali mezzi di separazione meccanici e/o elettrici. Tali sezioni 20, quindi, oltre che utilizzabili come “vetrini†per analisi visive, ad esempio tramite microscopio, possono essere eventualmente impiegate su apparecchiature di analisi dotate di interconnessioni elettriche e/o idrauliche accoppiabili con quella di tali sezioni. It will be appreciated that, in various embodiments, the collection section 20 - whether or not mounted on a support - constitutes itself a microfluidic device, usable in itself, once separated from the body 2. This is particularly the case of collection sections 20 which integrate electrical and / or electronic and / or electromechanical devices of the type indicated above, with relative means of interconnection and / or electrical power supply (wired or not wired) and hydraulic connection fittings, as well as any means of mechanical and / or electrical separation. These sections 20, therefore, in addition to being used as â € œglassesâ € for visual analyzes, for example by means of a microscope, can possibly be used on analysis equipment equipped with electrical and / or hydraulic interconnections that can be coupled with that of these sections.

In figura 76 à ̈ rappresentata uno schema di principio di un’apparecchiatura di laboratorio secondo l’invenzione, utilizzabile in abbinamento ad un dispositivo microfluidico, ad esempio un dispositivo avente una struttura di separazione a flusso miscelato o un dispositivo MD del tipo precedentemente descritto, in particolare per la circolazione e/o la gestione dei flussi di fluidi e/o il controllo del dispositivo stesso. Figure 76 shows a basic diagram of a laboratory equipment according to the invention, usable in combination with a microfluidic device, for example a device having a mixed flow separation structure or an MD device of the type previously described, in particular for the circulation and / or management of fluid flows and / or the control of the device itself.

L’apparecchiatura di figura 76, indicata con EQ, à ̈ collegata ad una sorgente di un fluido, preferibilmente un aeriforme AC quale aria compressa, non rappresentata, per alimentare un primo ed un secondo ramo 61 e 71, lungo i quali sono operativi dispositivi regolatori di pressione idonei all’applicazione, indicati con 62 e 72, di tipo meccanico e/o elettrico e/o elettronico, preferibilmente regolatori di pressione di precisione, eventualmente programmabili; in particolare, tali regolatori di pressione sono regolabili in un campo di pressione compreso tra 1 millibar e 1 bar, preferibilmente regolabili tra 10 millibar e 200 millibar. The apparatus of figure 76, indicated with EQ, is connected to a source of a fluid, preferably a gas AC such as compressed air, not shown, to supply a first and a second branch 61 and 71, along which they operate pressure regulating devices suitable for the application, indicated with 62 and 72, mechanical and / or electrical and / or electronic, preferably precision pressure regulators, possibly programmable; in particular, these pressure regulators are adjustable in a pressure range between 1 millibar and 1 bar, preferably adjustable between 10 millibar and 200 millibar.

Secondo una variante, ai regolatori di pressione 62 e 72 sono operativamente associati rispettivi sensori di pressione, non raffigurati, ad esempio in comunicazione di fluido con condotti o percorsi del dispositivo MD, in particolare al fine di ottenere una retroazione e/o regolazione della pressione. According to a variant, the pressure regulators 62 and 72 are operatively associated with respective pressure sensors, not shown, for example in fluid communication with ducts or paths of the device MD, in particular in order to obtain a feedback and / or regulation of the pressure .

L’aria compressa AC in uscita dai regolatori 62 e 72, a pressioni P3e P8, rispettivamente, raggiunge rispettivi recipienti ermetici 63 e 73, in cui sono contenuti un fluido biologico, quale sangue, ed un fluido ausiliario, quale il buffer liquido; le pressioni P3e P8sono preferibilmente comprese in un campo di pressione tra 1 millibar e 1 bar, quale un campo di pressioni tra 10 millibar e 200 millibar. The compressed air AC leaving the regulators 62 and 72, at pressures P3 and P8, respectively, reaches respective hermetic containers 63 and 73, which contain a biological fluid, such as blood, and an auxiliary fluid, such as the liquid buffer; the pressures P3 and P8 are preferably included in a pressure range between 1 millibar and 1 bar, such as a pressure range between 10 millibar and 200 millibar.

Preferibilmente, ma non necessariamente, ai recipienti 63 e 73 sono associati rispettivi mezzi agitatori, in particolare per mantenere in sospensione e/o in uniforme distribuzione le particelle e/o le eventuali bead, che possono comprendere ad esempio un agitatore magnetico 64 e 74, ad esempio atto a produrre la movimentazione di almeno un elemento magnetico o una capsula magnetica 64ae 74a posta nei recipienti 63 e 73, rispettivamente. Preferably, but not necessarily, respective stirring means are associated with the containers 63 and 73, in particular for keeping the particles and / or any beads in suspension and / or uniform distribution, which may comprise for example a magnetic stirrer 64 and 74, for example able to produce the movement of at least one magnetic element or a magnetic capsule 64a and 74a placed in the containers 63 and 73, respectively.

Un’agitazione o movimentazione del fluido potrebbe eventualmente essere ottenuta tramite un’opportuna eccitazione e/o movimentazione delle bead disperse nel fluido, attuate o movimentate tramite opportuni mezzi di eccitazione, quale mezzi atti ad indurre un campo elettrico. An agitation or movement of the fluid could possibly be obtained by means of an appropriate excitation and / or movement of the beads dispersed in the fluid, actuated or moved by means of suitable excitation means, such as means suitable for inducing an electric field.

I recipienti 63 e 73 hanno una rispettiva uscita connessa tramite un relativo condotto 65 e 75 ai rispettivi raccordi di ingresso 4b e 6b (o 6b’) del dispositivo MD; il raccordo di uscita 7b del dispositivo MD à ̈ connesso ad un condotto di scarico DR. The containers 63 and 73 have a respective outlet connected through a relative duct 65 and 75 to the respective inlet fittings 4b and 6b (or 6bâ € ™) of the device MD; the outlet fitting 7b of the MD device is connected to an exhaust duct DR.

I recipienti 63 e 73 comprendono preferibilmente un rispettivo involucro 63a, 73a ed un coperchio 63b, 73b tra loro accoppiati a tenuta, eventualmente tramite opportuni mezzi di tenuta aggiuntivi. I coperchi 63b, 73b sono preferibilmente associati a tenuta ai rispettivi condotti 61, 65 e 71, 75. Preferibilmente i condotti di ingresso 61, 71 si estendono nel rispettivo involucro 63a, 73a per un tratto o lunghezza inferiore rispetto ai condotti di uscita 65, 75; in particolare i condotti 61, 71 terminano ad un livello superiore, prossimo alla parte inferiore dei coperchi 63b, 73b, mentre i condotti 65, 75 terminano ad un livello inferiore prossimo alla parte di fondo dei recipienti 63, 73, pur leggermente sollevata per lasciar defluire il fluido contenuto, oppure provvisti di opportune aperture prossime a tale livello inferiore. I condotti 61, 71 terminano preferibilmente al suddetto livello superiore al fine di evitare che l’aria compressa AC possa formare bolle o schiuma nel fluido contenuto nel relativo recipiente 63 o 73 e/o per evitare il rischio di riflussi di fluido nei condotti dell’aria compressa; l’apparecchiatura potrebbe tuttavia funzionare anche con condotti 61, 71 disposti o terminati a differenti livelli, ovvero maggiormente lunghi all’interno dei recipienti 63, 73. The containers 63 and 73 preferably comprise a respective casing 63a, 73a and a lid 63b, 73b sealed together, possibly by means of suitable additional sealing means. The lids 63b, 73b are preferably associated hermetically with the respective ducts 61, 65 and 71, 75. Preferably the inlet ducts 61, 71 extend into the respective casing 63a, 73a for a shorter section or length than the outlet ducts 65, 75; in particular the ducts 61, 71 terminate at an upper level, close to the lower part of the lids 63b, 73b, while the ducts 65, 75 terminate at a lower level close to the bottom part of the containers 63, 73, albeit slightly raised to leave drain the contained fluid, or provided with suitable openings close to this lower level. The ducts 61, 71 preferably terminate at the aforementioned upper level in order to prevent the compressed air AC from forming bubbles or foam in the fluid contained in the relative container 63 or 73 and / or to avoid the risk of fluid reflux in the ducts of the € ™ compressed air; however, the equipment could also work with ducts 61, 71 arranged or terminated at different levels, ie longer inside the vessels 63, 73.

In un normale ciclo di funzionamento, i regolatori 62 e 72 ammettono ai recipienti 63 e 73 aria compressa AC, alle pressioni P3e P8, con il sangue, rispettivamente il buffer, che vengono in tal modo immessi in pressione all’interno del dispositivo MD. In a normal operating cycle, the regulators 62 and 72 admit compressed air AC to the vessels 63 and 73, at the pressures P3 and P8, with the blood, respectively the buffer, which are thus put under pressure inside the device MD .

Come precedentemente spiegato, preferibilmente, la pressione P8à ̈ leggermente maggiore rispetto alla pressione P3, onde evitare riflussi di sangue dal condotto 3 del dispositivo al condotto 8; come già detto, comunque, le pressioni dei fluidi in ingresso al dispositivo 1, quali le pressioni P3e P8, sono preferibilmente relativamente basse, ovvero di valore tale da ridurre il rischio di danneggiamenti o lisi delle particelle o cellule. As previously explained, the pressure P8 is preferably slightly higher than the pressure P3, in order to avoid backflow of blood from the duct 3 of the device to the duct 8; as already said, however, the pressures of the fluids entering the device 1, such as the pressures P3 and P8, are preferably relatively low, ie of a value such as to reduce the risk of damage or lysis of the particles or cells.

Si noti che la figura 76 presenta una configurazione schematica riconducibile ad uno qualunque dei dispositivi MD, 1 e 20 precedentemente descritti; ne consegue che potrebbero variare il numero dei condotti e/o degli attacchi e/o dei recipienti e/o dei regolatori di pressione, ed il buffer potrebbe contenere bead o esserne privo. It should be noted that figure 76 presents a schematic configuration attributable to any one of the devices MD, 1 and 20 previously described; it follows that the number of ducts and / or connections and / or vessels and / or pressure regulators could vary, and the buffer could contain beads or be without them.

Si consideri inoltre che quanto descritto per brevità in riferimento ad un sistema atto a generare pressioni potrebbe anche essere riferito ad un sistema atto a generare depressioni e/o differenze di pressione, in particolare tra almeno un ingresso ed almeno una uscita del dispositivo secondo l’invenzione; analogamente, quanto descritto per brevità in riferimento ad un dispositivo funzionante con pressioni potrebbe anche essere riferito ad un dispositivo operante con depressioni e/o differenze di pressione. It should also be considered that what has been described for the sake of brevity in reference to a system suitable for generating pressures could also be referred to a system suitable for generating depressions and / or pressure differences, in particular between at least one inlet and at least one outlet of the device according to the ™ invention; similarly, what has been described for the sake of brevity with reference to a device operating with pressures could also be referred to a device operating with depressions and / or differences in pressure.

La figura 77 illustra un altro esempio di apparecchiatura EQ inventiva, di tipo simile a quello di figura 76. In questo esempio schematico (in cui sono stati omessi per semplicità la sorgente di aria compressa ed i relativi regolatori di pressione), il dispositivo MD à ̈ del tipo avente raccordi di collegamento laterali, provvisti di mezzi valvolari del tipo descritto con riferimento alle figure 59-60 e l’apparecchiatura EQ ha raccordi 46 del tipo illustrato nelle figure 61-62. Si noti che anche gli attacchi idraulici 46 dell’apparecchiatura di figura 77 possono essere eventualmente provvisti di valvole di ritegno o chiusura dei condotti in assenza del dispositivo microfluidico, ad esempio per evitare contaminazioni o dispersioni di fluido. Figure 77 illustrates another example of an inventive EQ apparatus, similar in type to that of Figure 76. In this schematic example (in which the compressed air source and related pressure regulators have been omitted for simplicity), the device MD à It is of the type having lateral connection fittings, provided with valve means of the type described with reference to figures 59-60 and the EQ apparatus has fittings 46 of the type illustrated in figures 61-62. It should be noted that also the hydraulic connections 46 of the apparatus of figure 77 may possibly be provided with check valves or closure of the ducts in the absence of the microfluidic device, for example to avoid contamination or dispersion of fluid.

In figura 77 sono evidenziati per semplicità i soli raccordi 4b, di ingresso del sangue, e 7b di scarico della miscela di scarto; l’apparecchiatura EQ à ̈ in ogni caso convenientemente dotata di almeno un ulteriore raccordo per l’immissione del fluido ausiliario (il buffer o il buffer con bead) nel dispositivo MD, all’uopo provvisto del relativo raccordo di ingresso, simile a quelli evidenziati. Figure 77 highlights only the fittings 4b, for the inlet of the blood, and 7b for the discharge of the waste mixture; the EQ equipment is in any case conveniently equipped with at least one further connection for the introduction of the auxiliary fluid (the buffer or the buffer with bead) into the MD device, for this purpose provided with the relative inlet connection, similar to those highlighted.

La figura 77 evidenzia schematicamente anche un sistema di controllo dell’apparecchiatura EQ, indicato con 80, che può essere collegato ad un elaboratore esterno, quale un personal computer 81, per la ricezione e/o trasmissione di dati, quali l’invio di dati di configurazione al sistema 80 e/o la ricezione dal sistema 80 di risultati di analisi effettuate sul campione di particelle obiettivo. Il sistema di controllo 80 sovraintende alle funzionalità generali dell’apparecchiatura, ivi inclusa la gestione dei relativi regolatori di pressione. Figure 77 also schematically shows a control system of the EQ equipment, indicated with 80, which can be connected to an external processor, such as a personal computer 81, for the reception and / or transmission of data, such as sending of configuration data to the system 80 and / or the receipt from the system 80 of results of analyzes carried out on the target particle sample. The control system 80 supervises the general functions of the equipment, including the management of the relative pressure regulators.

Nel caso specifico rappresentato si nota come, oltre al recipiente 63 per il sangue ed un recipiente RD per il fluido di scarico, sia previsto un recipiente addizionale 73’ per un liquido, quale il suddetto buffer o un ulteriore buffer di lavaggio, entrambi tali recipienti essendo connessi - per il tramite di valvole 82 ed 83 - ad un medesima linea 84 che alimenta il raccordo 46 per l’ingresso del sangue. Questa configurazione risulta utile ai fini dell’effettuazione di una fase di lavaggio con solo buffer del dispositivo MD, al termine della raccolta del campione di particelle obiettivo, al fine di evitare ristagni di sangue all’intero del dispositivo stesso e/o per spingere e far transitare nel dispositivo MD tutto il sangue in circolo. In pratica, quindi, ai fini della separazione/raccolta del campione di particelle obiettivo viene aperta la sola valvola 82, di adduzione del sangue; al termine di tale fase operativa, la valvola 82 viene chiusa e viene aperta la sola valvola 83, per realizzare un lavaggio finale del dispositivo MD con solo buffer. In the specific case shown, it can be seen that, in addition to the vessel 63 for the blood and a vessel RD for the discharge fluid, an additional vessel 73â € ™ is provided for a liquid, such as the aforementioned buffer or an additional washing buffer, both of which containers being connected - by means of valves 82 and 83 - to the same line 84 which feeds the fitting 46 for the blood inlet. This configuration is useful for carrying out a washing phase with only the buffer of the MD device, at the end of the collection of the target particle sample, in order to avoid stagnation of blood throughout the device itself and / or to push and pass all the circulating blood through the MD device. In practice, therefore, for the purpose of separating / collecting the sample of target particles, only the blood supply valve 82 is opened; at the end of this operating phase, the valve 82 is closed and only the valve 83 is opened, to carry out a final washing of the device MD with buffer only.

Naturalmente la configurazione idraulica dell’apparecchiatura EQ può essere diversa da quella esemplificata in figura 77, ad esempio provvista di un unico recipiente per il buffer e di idonei mezzi deviatori controllati dal sistema 80 per indirizzare inizialmente il buffer all’ingresso 6, 6b del percorso 8 del dispositivo MD e, quando deve essere realizzato il lavaggio finale, indirizzare il buffer in luogo del sangue all’ingresso 4, 4b del percorso 3. Come si intuisce, in tal modo, quando il dispositivo MD viene rimosso dall’apparecchiatura, à ̈ garantita l’assenza al suo interno di depositi di sangue e/o viene garantito il trattamento di tutto il sangue messo in circolo. Naturally, the hydraulic configuration of the EQ equipment can be different from that exemplified in figure 77, for example provided with a single container for the buffer and with suitable deviating means controlled by the system 80 to initially address the buffer to input 6, 6b of path 8 of the MD device and, when the final washing is to be carried out, direct the buffer instead of the blood to inlet 4, 4b of path 3. As you can imagine, in this way, when the MD device is removed from the Equipment, the absence of blood deposits inside is guaranteed and / or the treatment of all the blood put into circulation is guaranteed.

In figura 77 à ̈ inoltre esemplificato un sistema di comunicazione e/o di alimentazione senza fili tra l’apparecchiatura EQ ed il dispositivo MD, ad esempio a fini di identificazione, come precedentemente spiegato. Con C1 à ̈ indicato un avvolgimento e/o un’antenna, facente parte del circuito di controllo 80 dell’apparecchiatura EQ, e con C2 à ̈ indicato un avvolgimento e/o un’antenna integrata nel dispositivo MD, ad esempio nella sua sezione di raccolta (non rappresentata in figura), dove tali avvolgimenti e/o antenne C1 e C2 appartengono ad un disposizione di tipo RFID. Come à ̈ noto, talune disposizioni RFID includono un dispositivo “passivo†, ossia privo di batteria o alimentazione elettrica (tipicamente avente funzionalità di trasmissione o di ricetrasmissione), recante dati ed atto a reagire ad uno specifico campo elettromagnetico induttivo, prodotto da un rispettivo lettore, fornendo in risposta una radiofrequenza modulata rappresentativa di dati; non avendo alcuna sorgente di energia interna, il suddetto dispositivo passivo deriva la propria alimentazione dallo stesso campo elettromagnetico generato dal lettore. Nel caso esemplificato, quindi, a seguito del posizionamento del dispositivo MD sull’apparecchiatura EQ à ̈ possibile instaurare una comunicazione tra gli stessi, senza la necessità di cablaggi e senza dover dotare il dispositivo MD di una propria batteria; secondo una variante, la parte della disposizione RFID portata dal dispositivo microfluidico potrebbe tuttavia comprendere una batteria o una differente alimentazione elettrica. Figure 77 also illustrates a wireless communication and / or power supply system between the EQ equipment and the MD device, for example for identification purposes, as previously explained. C1 indicates a winding and / or an antenna, which is part of the control circuit 80 of the EQ equipment, and C2 indicates a winding and / or an antenna integrated in the MD device, for example in its collection section (not shown in the figure), where such windings and / or antennas C1 and C2 belong to an RFID type arrangement. As is known, certain RFID provisions include a â € œpassiveâ € device, i.e. without a battery or power supply (typically having transmission or transceiver functionality), carrying data and capable of reacting to a specific inductive electromagnetic field, produced by a respective reader, providing in response a modulated radio frequency representative of data; having no internal energy source, the aforementioned passive device derives its power supply from the same electromagnetic field generated by the reader. In the exemplified case, therefore, following the positioning of the MD device on the EQ equipment, it is possible to establish communication between them, without the need for wiring and without having to equip the MD device with its own battery; according to a variant, the part of the RFID arrangement carried by the microfluidic device could however comprise a battery or a different power supply.

Va notato che una disposizione circuitale del tipo indicato può anche essere impiegata per l’alimentazione elettrica e/o la scrittura di dati o informazioni in idonei mezzi di memoria presenti nel dispositivo MD, ad esempio dati o informazioni derivanti o risultati dall’analisi o test effettuato sull’apparecchiatura di laboratorio. It should be noted that a circuit arrangement of the type indicated can also be used for the power supply and / or the writing of data or information in suitable memory media present in the MD device, for example data or information deriving or results from the analysis or test performed on laboratory equipment.

La figura 78 evidenzia un’apparecchiatura EQ inventiva, del tutto simile a quella di figura 77, impiegata in abbinamento ad un dispositivo MD avente una diversa configurazione dei percorsi microfluidici, che qui si estendono su due facce opposte del corpo 2. Figure 78 shows an inventive EQ apparatus, quite similar to that of figure 77, used in combination with an MD device having a different configuration of the microfluidic paths, which here extend on two opposite faces of the body 2.

La figura 78 evidenzia inoltre la presenza di una copertura, indicata con 85, per racchiudere il dispositivo MD in un ambiente TA protetto e termostatato, ovvero atto ad essere mantenuto ad una temperatura sostanzialmente predeterminata (ad esempio sfruttando i mezzi dello stesso dispositivo MD in precedenza indicati con TS e/o EH di figura 46). Preferibilmente, anche la zona dell’apparecchiatura EQ in cui si trovano i recipienti 63, 73, 73’, RD e relativi condotti à ̈ protetta e/o termostata. Figure 78 also shows the presence of a cover, indicated with 85, to enclose the MD device in a protected and thermostated environment TA, that is, capable of being kept at a substantially predetermined temperature (for example, using the means of the same MD device previously indicated with TS and / or EH of figure 46). Preferably, the area of the EQ equipment in which the containers 63, 73, 73â € ™, RD and related ducts are also protected and / or thermostated.

Secondo una variante, il dispositivo MD di figura 78 presenta una configurazione in cui i condotti e/o percorsi microfluidici sono realizzati su almeno due lati o facce contrapposte del dispositivo MD e/o del corpo 2, preferibilmente messi in comunicazione da condotti o fori passanti, provvisti di rispettive coperture 26 (o 30). According to a variant, the device MD of figure 78 has a configuration in which the microfluidic ducts and / or paths are made on at least two opposite sides or faces of the device MD and / or of the body 2, preferably communicated by ducts or through holes , provided with respective covers 26 (or 30).

La figura 79 illustra schematicamente un’attrezzatura EQ secondo l’invenzione, sostanzialmente configurata come kit di parti, per la gestione dei flussi in un dispositivo microfluidico, ad esempio un dispositivo MD del tipo precedentemente descritto, avente finalità sostanzialmente simili a quelle dell’attrezzatura di figura 76, ma di costruzione ed uso semplificati. La figura evidenzia un kit comprendente: Figure 79 schematically illustrates an EQ equipment according to the invention, substantially configured as a kit of parts, for the management of flows in a microfluidic device, for example an MD device of the type described above, with purposes substantially similar to those of the € ™ equipment of figure 76, but of simplified construction and use. The figure shows a kit including:

- un tubo flessibile 90, - a hose 90,

- un primo connettore 91 con ago per la connessione del tubo 90 al dispositivo MD; - a first connector 91 with needle for connecting the tube 90 to the device MD;

- un secondo connettore 92 con due aghi, per la connessione sia del tubo 90 ad un contenitore o provetta 93 contenente il sangue (o il buffer), sia per la connessione della provetta 93 ad un ulteriore tubo flessibile 94 per l’adduzione di un fluido o aria compressa; - a second connector 92 with two needles, for the connection of both the tube 90 to a container or test tube 93 containing the blood (or the buffer), and for the connection of the test tube 93 to a further flexible tube 94 for the supply of a fluid or compressed air;

- un terzo connettore 95 per la connessione del tubo 94 ad una sorgente di un fluido o aria compressa 96 ad idonea pressione. - a third connector 95 for connecting the tube 94 to a source of a fluid or compressed air 96 at suitable pressure.

Di preferenza, almeno parte del kit EQ di figura 79 à ̈ di tipo usa e getta, onde evitare contaminazioni e/o per una maggior praticità di utilizzo. Preferably, at least part of the EQ kit in figure 79 is of the disposable type, in order to avoid contamination and / or for greater ease of use.

Nell’esempio illustrato il connettore 92 comprende due aghi 92a e 92b, che si inseriscono nella provetta 93, in particolare forando un suo tappo 93a in elastomero, al fine di consentire una agevole connessione senza contaminazioni. Nella condizione assemblata i due aghi sono disposti sfalsati rispetto all’asse centrale della provetta 93, e connessi ai due rispettivi tubi 90 e 94. In the example illustrated, the connector 92 comprises two needles 92a and 92b, which are inserted into the test tube 93, in particular by piercing its elastomer cap 93a, in order to allow an easy connection without contamination. In the assembled condition, the two needles are arranged staggered with respect to the central axis of the test tube 93, and connected to the two respective tubes 90 and 94.

La provetta 93 Ã ̈ preferibilmente - ma non necessariamente - una provetta di tipo standard del settore, quale una provetta avente diametro esterno di circa 12,3 mm o 15,2 mm e rispettivo diametro interno di circa 10,7 mm o 13,3 mm, il diametro esterno del tappo 93a essendo di circa 15-16 mm e 16,5-17,5 mm rispettivamente. Tube 93 is preferably - but not necessarily - an industry standard type tube, such as a tube having an OD of approximately 12.3mm or 15.2mm and a respective ID of approximately 10.7mm or 13.3mm mm, the outer diameter of the plug 93a being approximately 15-16 mm and 16.5-17.5 mm respectively.

Secondo un aspetto vantaggioso, il connettore 92 ha dimensioni tali da poter essere innestato o piantato sulla provetta 93 e/o sul tappo 93a tramite i due aghi 92a, 92b. Di preferenza, il corpo del connettore 92 ha una porzione perimetrale che avvolge almeno in parte il bordo della provetta 93 e/o del suo tappo 93a. In tale ottica, ad esempio, il diametro interno del connettore 92 può essere uguale o leggermente superiore a circa 12,3 mm o 15,2 mm, o a circa 15-16 mm, o a circa 16,5-17,5 mm rispettivamente. Di preferenza, onde facilitare la foratura del tappo 93 con i due aghi del connettore 92, il tappo stesso presenta una porzione centrale a sezione ridotta. According to an advantageous aspect, the connector 92 has such dimensions as to be able to be grafted or planted on the test tube 93 and / or on the cap 93a by means of the two needles 92a, 92b. Preferably, the body of the connector 92 has a perimeter portion which at least partially wraps the edge of the test tube 93 and / or its cap 93a. In this perspective, for example, the internal diameter of the connector 92 may be equal to or slightly greater than about 12.3 mm or 15.2 mm, or about 15-16 mm, or about 16.5-17.5 mm respectively. Preferably, in order to facilitate the piercing of the cap 93 with the two needles of the connector 92, the cap itself has a central portion with a reduced section.

Analogamente a quanto descritto in riferimento alla figura 76, il flusso di aria compressa generato dalla sorgente 96 spinge sul sangue nella provetta 93, forzandolo nel dispositivo MD tramite il tubo 90. Un analogo funzionamento avviene ovviamente per il caso di un recipiente 93 contenente il liquido di buffer da immettere nel dispositivo MD in parallelo al sangue. Similarly to what is described with reference to Figure 76, the compressed air flow generated by the source 96 pushes on the blood in the test tube 93, forcing it into the MD device through the tube 90. A similar operation obviously takes place in the case of a vessel 93 containing the liquid of buffer to be fed into the MD device in parallel with the blood.

In considerazione del fatto che, nei dispositivi MD qui descritti con separazione a flusso miscelato, vengono preferibilmente utilizzati fluidi a relativamente bassa pressione, le tenute possono essere facilmente realizzate e/o possono essere utilizzati componenti o materiali a basso costo: questo vale ad esempio per la tenuta tra gli aghi 92a e 92b ed il tappo 93a in elastomero della provetta 93 e/o la tenuta tra il tappo 93a in elastomero e la provetta 93 e/o la tenuta dei vari connettori 91, 92, 95, e/o per l’utilizzo di componenti del kit in materiale plastico. In consideration of the fact that, in the MD devices described here with mixed flow separation, fluids at relatively low pressure are preferably used, the seals can be easily made and / or low-cost components or materials can be used: this applies for example to the seal between the needles 92a and 92b and the elastomer plug 93a of the tube 93 and / or the seal between the elastomer plug 93a and the tube 93 and / or the sealing of the various connectors 91, 92, 95, and / or for the use of kit components in plastic material.

In una variante, il tubo 94 può essere connesso, ad esempio al termine della fase di raccolta del campione di particelle obiettivo o di una fase intermedia di trattamento, ad una sorgente in pressione di un liquido di buffer, anziché ad una sorgente di aria compressa, sia al fine di svuotare completamente la provetta 93 dal sangue, sia al fine di eliminare gli ultimi residui di sangue eventualmente rimasti all’interno del dispositivo MD. In tal modo si ha la possibilità di trattare tutto o quasi il sangue inserito nella provetta 93. Al tempo stesso si ottiene un lavaggio che, per quanto il dispositivo MD, i tubi 90, 94, i raccordi 91, 92 e la provetta 93 siano di tipo "usa e getta", consente una più sicura e pulita manipolazione e successivo smaltimento di tali componenti. In a variant, the tube 94 can be connected, for example at the end of the target particle sample collection step or of an intermediate treatment step, to a pressurized source of a buffer liquid, instead of to a source of air. compressed, both in order to completely empty the blood from the tube 93 and to eliminate any remaining blood residues that may remain inside the MD device. In this way it is possible to treat all or almost all the blood inserted in the tube 93. At the same time a washing is obtained which, although the MD device, the tubes 90, 94, the fittings 91, 92 and the tube 93 are "disposable" type, it allows a safer and cleaner handling and subsequent disposal of these components.

Si noti che un lavaggio del dispositivo MD del tipo in precedenza indicato può essere eventualmente ottenuto prevedendo un apposito accessorio di lavaggio, al quale collegare il dispositivo stesso dopo l’analisi e/o il prelievo dalla sezione 20 del campione di particelle obiettivo. It should be noted that a washing of the MD device of the type indicated above can possibly be obtained by providing a special washing accessory, to which the device itself can be connected after the analysis and / or the sampling of the target particle sample from section 20.

Come in precedenza spiegato, il corpo 2 del dispositivo MD secondo l’invenzione può essere realizzato con almeno uno di vari materiali, quali un materiale elastomero o siliconico, un materiale termoplastico, un vetro, un semiconduttore quale il silicio. As previously explained, the body 2 of the MD device according to the invention can be made with at least one of various materials, such as an elastomer or silicone material, a thermoplastic material, a glass, a semiconductor such as silicon.

L’uso di vetro consente di ottenere un’ottima planarità, rispetto ad un particolare microstampato in elastomero; peraltro, come detto, anche nel caso di un corpo 2 microlavorato in elastomero, la presenza del coperchio 25 e/o del corpo inferiore 30 fissati - ad esempio tramite incollaggio o saldatura - al corpo 2 consentono di garantire la necessaria planarità. The use of glass allows to obtain an excellent planarity, compared to a particular micro-molded in elastomer; moreover, as mentioned, even in the case of a micro-machined body 2 in elastomer, the presence of the cover 25 and / or of the lower body 30 fixed - for example by gluing or welding - to the body 2 allows to ensure the necessary planarity.

In caso di impiego di vetro à ̈ di preferenza prevista una prima fase di lavorazione (ad esempio lapidellatura), onde ottenere una lastra perfettamente piana, su cui realizzare le microlavorazioni per incisione (incisione chimica, abrasione, laser, plasma, eccetera), o eventualmente per deposizione, onde forma le pareti e/o argini dei percorsi 3, 8, 9. If glass is used, a first processing phase is preferably provided (for example stoning), in order to obtain a perfectly flat sheet, on which to carry out the micro-processing for engraving (chemical engraving, abrasion, laser, plasma, etc.), or possibly by deposition, in order to form the walls and / or embankments of paths 3, 8, 9.

In un esempio di tale processo, sia il vetro che il silicio possono essere lavorati come superficie piana, su cui poi viene posizionato o depositato uno strato di materiale protettivo (quale una maschera metallica o un resist polimerico) che lascia liberi i percorsi da ottenere nel sottostante materiale (vetro o silicio), il quale viene scavato ed asportato tramite opportuno processo noto, ad esempio incisione chimica o microabrasione; il materiale in questione, sia esso vetro o silicio, può anche essere scavato in altri modi, ad esempio tramite laser o plasma. In an example of this process, both glass and silicon can be processed as a flat surface, on which a layer of protective material (such as a metal mask or a polymeric resist) is then placed or deposited, which leaves free the paths to be obtained in the underlying material (glass or silicon), which is excavated and removed by means of a suitable known process, for example chemical etching or microabrasion; the material in question, be it glass or silicon, can also be excavated in other ways, for example by laser or plasma.

Per definire i percorsi 3, 8, 9 e/o gli argini 10, 11 possono essere impiegate anche tecniche di deposizione; ad esempio depositando un materiale atto a formare le pareti e gli argini delimitanti i vari percorsi. Tale deposizione può essere realizzata con molteplici tecnologie note, quale ad esempio una serigrafia o una stampa a getto d'inchiostro, considerando che esistono inchiostri di vario tipo (a base metallica, NPs, dielettrici, drogati e non, semiconduttori, sostanze biologiche, eccetera). Deposition techniques can also be used to define the paths 3, 8, 9 and / or the embankments 10, 11; for example by depositing a material suitable for forming the walls and embankments delimiting the various paths. This deposition can be achieved with multiple known technologies, such as screen printing or inkjet printing, considering that there are various types of inks (metal-based, NPs, dielectrics, doped and non-doped, semiconductors, biological substances, etc. ).

Tra le varie tecniche impiegabili per la realizzazione di un dispositivo MD si cita il wafer-bonding, che si presta per forme di attuazione in cui un primo circuito microfluidico realizzato con un primo materiale (ad esempio in silicone o in vetro, per il corpo 2 o il corpo 21 ) viene associato ad un secondo circuito microfluidico realizzato in un secondo materiale (ad esempio in silicio, per il substrato 40 della sezione 20). Il corpo 2 à ̈ anche realizzabile con un procedimento di stampaggio, includente una o più fasi di stampaggio e/o formatura. Among the various techniques that can be used for the realization of an MD device, wafer-bonding is mentioned, which is suitable for embodiments in which a first microfluidic circuit made with a first material (for example in silicone or glass, for the body 2 or the body 21) is associated with a second microfluidic circuit made of a second material (for example in silicon, for the substrate 40 of the section 20). The body 2 can also be made with a molding process, including one or more molding and / or forming steps.

La figura 80 illustra in forma meramente schematica un esempio di procedimento di stampaggio di un dispositivo secondo l’invenzione, quale un dispositivo di separazione a flusso miscelato. L’esempio si riferisce ad uno stampaggio di tipo imprinting sub micrometrico di un corpo 2 formato in materiale elastomero o siliconico, quale il PDMS, o in materiale termoplastico, quale il PMMA (polimetilmetacrilato). Figure 80 illustrates in merely schematic form an example of a method for molding a device according to the invention, such as a mixed flow separation device. The example refers to a sub-micrometric imprinting type molding of a body 2 formed in an elastomeric or silicone material, such as PDMS, or in a thermoplastic material, such as PMMA (polymethylmethacrylate).

La parte A della figura evidenzia l’impiego di un primo stampo, includente due semi-stampi 90 e 91, aventi rispettive impronte 90a, 91a per la definizione di particolari del corpo 2, preferibilmente non aventi dimensioni micrometriche, quali ad esempio dei condotti 8, 9 e/o dei relativi raccordi di collegamento idraulico 6b, 7b (vedere parte B della figura) e degli elementi o labbri di tenuta, quali dei labbri S perimetrali. Part A of the figure shows the use of a first mold, including two half-molds 90 and 91, having respective impressions 90a, 91a for defining details of the body 2, preferably not having micrometric dimensions, such as for example ducts 8, 9 and / or the relative hydraulic connection fittings 6b, 7b (see part B of the figure) and the sealing elements or lips, such as perimeter lips S.

Nell’esempio, l’impronta 90a del semistampo superiore 90 à ̈ anche configurata per la realizzazione di almeno un elemento in rilievo R, conformato in detta prima fase di stampaggio, finalizzata alla realizzazione di un semilavorato, indicato con T nella parte B della figura; sull’elemento in rilievo R vengono effettuate microlavorazioni in una seconda fase di stampaggio, in particolare con tecnica imprinting. In the example, the cavity 90a of the upper half-mold 90 is also configured for the realization of at least one relief element R, shaped in said first molding phase, aimed at the realization of a semi-finished product, indicated with T in part B of the figure; micromachining is carried out on the embossed element R in a second molding phase, in particular with the imprinting technique.

L’elemento di tenuta S può essere configurato come un labbro corre lungo il perimetro del corpo 2, ad esempio per effettuare una tenuta verso l'esterno rispetto ad un coperchio 26, quale una tenuta dall’interno, ad esempio rispetto ai condotti idraulici, e/o una tenuta dall’esterno, ad esempio rispetto ad infiltrazioni di sporcizia nel dispositivo. Eventualmente l’elemento S e/o l’elemento in rilievo R possono essere destinati a ricevere microlavorazioni nella suddetta seconda fase di stampaggio, ad esempio per variarne almeno in parte la forma. The sealing element S can be configured as a lip runs along the perimeter of the body 2, for example to make a seal towards the outside with respect to a cover 26, such as a seal from the inside, for example with respect to the ducts plumbing, and / or a seal from the outside, for example against the infiltration of dirt into the device. Eventually the element S and / or the embossed element R can be destined to receive micromachining in the aforementioned second molding step, for example to change at least in part the shape.

Una volta ottenuto il semilavorato T, ad esempio in materiale siliconico o termoplastico, questo viene inserito in una ulteriore attrezzatura di stampaggio o formatura, come evidenziato nelle parti C e D della figura 80. Questa attrezzatura di formatura o imprinting include uno stampo superiore 95 ed un contro stampo o supporto inferiore 96. Lo stampo 95 à ̈ provvisto di impronte 96, 99b che realizzano almeno le microlavorazioni della superficie o faccia superiore del semilavorato T. Si noti che l’attrezzatura potrebbe essere configurata per realizzare la formatura o imprinting contemporaneamente su almeno due diverse superfici, quali due superfici opposte; con riferimento all’esempio illustrato, quindi, anche il supporto 96 potrebbe essere provvisto di impronte di imprinting. Once the semi-finished product T has been obtained, for example in silicone or thermoplastic material, this is inserted into a further molding or forming equipment, as highlighted in parts C and D of figure 80. This molding or imprinting equipment includes an upper mold 95 and a counter mold or lower support 96. The mold 95 is provided with cavities 96, 99b which carry out at least the micromachining of the upper surface or face of the semi-finished product T. Note that the equipment could be configured to perform the forming or imprinting at the same time on at least two different surfaces, such as two opposite surfaces; with reference to the example illustrated, therefore, the support 96 could also be provided with imprinting.

Di preferenza, il secondo stampo 95 à ̈ provvisto di sedi o cavità 97 atte ad accogliere l’elemento o gli elementi formati nella prima fase di stampaggio, quali gli elementi S e/o R e/o i condotti 4, 6 e/o i raccordi 4b, 6b, in modo da non danneggiarli. Preferably, the second mold 95 is provided with seats or cavities 97 suitable for accommodating the element or elements formed in the first molding step, such as the elements S and / or R and / or the ducts 4, 6 and / or the fittings 4b, 6b, so as not to damage them.

Sempre preferibilmente, lo stampo 95 necessario alla formazione delle microlavorazioni presenta sia sporgenze 98 nelle parti coincidente con regioni "vuote" del pezzo T, sia spallamenti laterali 99a per contenere il materiale durante la seconda fase di stampaggio. La presenza delle suddette sporgenze e spallamenti laterali evita che il materiale su cui vengono stampate le microlavorazioni si deformi lateralmente, senza offrire una debita resistenza meccanica alla compressione e/o deformazione assiale esercitata dallo stampo 95, in particolare nel verso o asse di movimentazione di almeno parte dello stampo. In altri termini, al momento della discesa o movimento assiale dello stampo 95 sul pezzo T, in particolare per imprimere la forma dei percorsi microfluidici, il materiale opportunamente scaldato potrebbe cedere elasticamente verso il basso e/o verso l’esterno, ed in tal caso lo stampo 95 potrebbe non riuscire ad imprimere adeguatamente la propria forma, La presenza dei suddetti spallamenti e sporgenze consente di evitare questa eventualità. Ovviamente l’estensione verso il basso delle sporgenze e degli spallamenti suddetti può essere maggiore di quella esemplificata in figura. Always preferably, the mold 95 necessary for the formation of the micromachining has both projections 98 in the parts coinciding with "empty" regions of the piece T, and lateral shoulders 99a to contain the material during the second molding step. The presence of the aforementioned protrusions and lateral shoulders prevents the material on which the micromachining are molded from deforming laterally, without offering due mechanical resistance to compression and / or axial deformation exerted by the mold 95, in particular in the direction or axis of movement of at least part of the mold. In other words, at the moment of the descent or axial movement of the mold 95 on the piece T, in particular to impress the shape of the microfluidic paths, the suitably heated material could yield elastically downwards and / or towards the outside, and in this way case the mold 95 could not be able to adequately impress its own shape. The presence of the aforesaid shoulders and projections allows to avoid this possibility. Obviously, the downward extension of the aforesaid projections and shoulders may be greater than that illustrated in the figure.

Di preferenza lo stampo 95 à ̈ provvisto di impronte 96, in particolare di larghezza ed altezza inferiore, e di impronte 99b, in particolare di larghezza ed altezza superiore, le quali realizzano delle microlavorazioni della superficie o faccia superiore del semilavorato T, quali dei rispettivi microcanali di larghezza e profondità minore e dei microcanali di larghezza e profondità maggiore, rispettivamente (si veda ad esempio quanto descritto con riferimento alla figura 3C). The mold 95 is preferably provided with cavities 96, in particular with a lower width and height, and with cavities 99b, in particular with a higher width and height, which perform micro-machining of the surface or upper face of the semi-finished product T, such as the respective microchannels of smaller width and depth and microchannels of greater width and depth, respectively (see for example what is described with reference to Figure 3C).

A titolo indicativo, la larghezza massima e l’altezza massima dei rilevi dello stampo (e quindi di profondità e larghezza dei percorsi/canali del dispositivo) à ̈ preferibilmente entro un rapporto pari a circa 30. As an indication, the maximum width and the maximum height of the mold reliefs (and therefore of the depth and width of the paths / channels of the device) is preferably within a ratio of about 30.

Si consideri che le varie forme o caratteristiche descritte in riferimento al dispositivo delle figure 80, realizzato in due fasi di processo, potrebbe anche essere realizzato con una unica fase di processo, quale una fase di stampaggio o una fase di imprinting; ad esempio un corpo 2 come nella parte D di figura 80 potrebbe essere realizzato solo con stampaggio o iniezione di materiale in uno stampo, in particolare uno stampo provvisto di lavorazioni o sedi micrometriche. It should be considered that the various shapes or characteristics described with reference to the device of figures 80, realized in two process steps, could also be realized with a single process step, such as a molding step or an imprinting step; for example a body 2 as in part D of figure 80 could be made only by molding or injecting material into a mold, in particular a mold provided with micrometric machining or seats.

Nelle figure 81-83 à ̈ illustrata una ulteriore forma di attuazione di un dispositivo microfluidico secondo l’invenzione. In tali figure sono impiegati i numeri di riferimento delle figure precedenti, per indicare elementi tecnicamente equivalenti a quelli già descritti. Figures 81-83 show a further embodiment of a microfluidic device according to the invention. In these figures the reference numbers of the preceding figures are used, to indicate elements technically equivalent to those already described.

Il dispositivo MD delle figure 81-83 à ̈ di concezione generale simile ai dispositivi precedentemente descritti con configurazione dei percorsi 3, 8 e 9 a spirale (si veda ad esempio figura 22 o 36), ma il relativo concetto à ̈ applicabile anche a dispositivi MD di diversa configurazione. In questa soluzione l'ingresso 4 à ̈ ricavato superiormente al corpo 2, e più particolarmente nel coperchio 26. In questa forma di attuazione l’ingresso 4 à ̈ essenzialmente costituito da un innesto cavo ricavato in una regione del coperchio 26 che, nella condizione assemblata del dispositivo, ha l’estremità inferiore affacciata ad una regione iniziale del percorso 3, delimitata da una parete 2a". The MD device in figures 81-83 has a general conception similar to the devices previously described with configuration of spiral paths 3, 8 and 9 (see for example figure 22 or 36), but the relative concept is also applicable to devices MD of different configuration. In this solution the inlet 4 is obtained above the body 2, and more particularly in the lid 26. In this embodiment, the inlet 4 is essentially constituted by a hollow coupling obtained in a region of the lid 26 which, in the assembled condition of the device, has the lower end facing an initial region of the path 3, delimited by a wall 2a ".

Su tale ingresso 4 superiore à ̈ innestabile un recipiente o serbatoio 100 contenente ad esempio del sangue; a tal fine il recipiente 100 ha un corpo 101 provvisto di un attacco idraulico inferiore 102, preferibilmente provvisto dei mezzi o valvole di ritegno del tipo già descritto (non raffigurati), oppure di una chiusura atta ad essere perforata in fase d'innesto sul dispositivo MD; a tale scopo, il raccordo del dispositivo MD che realizza l’ingresso 4 à ̈ nell’esempio conformato similmente ad un ago. A receptacle or reservoir 100 containing, for example, blood can be connected to this upper inlet 4; for this purpose the container 100 has a body 101 provided with a lower hydraulic connection 102, preferably provided with the means or check valves of the type already described (not shown), or with a closure suitable to be perforated during the coupling phase on the device MD; for this purpose, the connector of the MD device which creates the inlet 4 is in the example shaped similarly to a needle.

Il recipiente 100 include un coperchio o tappo superiore 103, con un relativo raccordo o attacco 104, preferibilmente provvisto di detti mezzi o valvole di ritegno (non raffigurati), al fine di iniettare un fluido in pressione finalizzato a spingere il sangue nel dispositivo MD. Il fluido di spinta può essere ad esempio aria compressa e/o un liquido di buffer. Sempre a titolo di esempio, in una prima fase può essere iniettata aria e poi, quando tutto il sangue à ̈ fuoriuscito dal recipiente 100, può essere iniettato un liquido di buffer; eventualmente, a tale scopo, al recipiente possono essere associati mezzi sensori di livello, ad esempio di tipo ottico, interfacciati ad una apparecchiatura di analisi o di gestione dell’alimentazione dei flussi al dispositivo MD; analoghi mezzi sensori di livello possono essere previsti anche per gli ulteriori recipienti 63, 73, 93 precedentemente descritti. The container 100 includes a lid or top cap 103, with a relative fitting or connection 104, preferably provided with said check means or valves (not shown), in order to inject a pressurized fluid aimed at pushing the blood into the device MD. The pushing fluid can be for example compressed air and / or a buffer liquid. Again by way of example, in a first phase air can be injected and then, when all the blood has escaped from vessel 100, a buffer liquid can be injected; optionally, for this purpose, level sensor means, for example of the optical type, can be associated with the container, interfaced with an apparatus for analyzing or managing the feeding of flows to the device MD; similar level sensor means can also be provided for the further containers 63, 73, 93 described above.

Questa soluzione consente di eliminare o comunque ridurre notevolmente la lunghezza del percorso che il sangue deve compiere tra un relativo recipiente ed il dispositivo MD, particolarmente senza la necessità di tubi di collegamento. In questo modo la quantità di sangue necessaria al test tramite il dispositivo MD può essere ridotta. La soluzione consente anche di evitare ristagni di sangue nei tubi di collegamento tipicamente previsti per l’alimentazione dei dispositivi microfluidici noti, con i conseguenti possibili errori nei test che richiedono una analisi su volumi predefiniti di sangue. Si evita inoltre di dover buttare ogni volta anche dei tubi sporchi di sangue o altro fluido in esame. This solution allows to eliminate or in any case considerably reduce the length of the path that the blood must travel between a relative container and the MD device, particularly without the need for connecting tubes. In this way the amount of blood required for testing via the MD device can be reduced. The solution also makes it possible to avoid blood stagnation in the connection tubes typically provided for the power supply of known microfluidic devices, with the consequent possible errors in tests which require analysis on predefined blood volumes. It also avoids having to throw out tubes soiled with blood or other fluid being tested every time.

Il dispositivo MD secondo la forma di attuazione proposta consente infatti di riempire il recipiente 100 con una quantità predefinita di sangue o altro fluido, ridotta rispetto alla tecnica nota, e di farlo poi transitare completamente nel dispositivo MD, senza il rischio di ristagni. The device MD according to the proposed embodiment in fact allows to fill the container 100 with a predefined quantity of blood or other fluid, reduced with respect to the known art, and to make it then completely pass through the device MD, without the risk of stagnation.

Nell’esempio di attuazione il recipiente 100 à ̈ raffigurato come un contenitore separato, che può essere vantaggiosamente riempito a parte e poi innestata sul dispositivo MD; si apprezzerà tuttavia che, in accordo ad una possibile variante, il recipiente 100 può essere direttamente associato o integrato o ricavato di pezzo nel dispositivo MD, particolarmente nel suo coperchio 26, eventualmente come serbatoio realizzato a parte e poi fissato o saldato o incollato al dispositivo MD. In the example of embodiment, the container 100 is shown as a separate container, which can advantageously be filled separately and then grafted onto the device MD; however, it will be appreciated that, according to a possible variant, the container 100 can be directly associated with or integrated or obtained as a piece in the device MD, particularly in its lid 26, possibly as a separate tank and then fixed or welded or glued to the device MD.

Un recipiente avente le funzionalità di quello precedentemente indicato con 100 può essere integrato con vantaggio nel dispositivo MD, ad esempio nel corpo 2 o nel coperchio 26, quando realizzato in elastomero. In un tale recipiente integrato può essere caricato o iniettato il sangue (tramite uno sportello o tappo, oppure iniettato forando una sottile parete elastica di chiusura, o tramite una valvola di ritegno del tipo già descritto); analogamente, l'aria potrebbe essere poi iniettata nel recipiente tramite una opportuna apertura o un ago piantato in detta apposita parete perforabile. Considerando che le pressioni di spinta sul sangue sono relativamente basse, la stessa elasticità del materiale elastomero potrebbe garantire le opportune tenute anche in fase di pressurizzazione. A container having the functionality of the one previously indicated with 100 can be integrated with advantage in the device MD, for example in the body 2 or in the lid 26, when made of elastomer. In such an integrated container the blood can be loaded or injected (through a door or cap, or injected by piercing a thin elastic closing wall, or through a check valve of the type already described); similarly, the air could then be injected into the container through a suitable opening or a needle planted in said special pierceable wall. Considering that the thrust pressures on the blood are relatively low, the same elasticity of the elastomer material could guarantee the appropriate seals even in the pressurization phase.

Si apprezzerà che la soluzione di associare o integrare un recipiente o serbatoio al dispositivo MD secondo quanto poco sopra descritto à ̈ valida anche nel caso in cui un tale o analogo recipiente sia in comunicazione di fluido con un’uscita di scarico del dispositivo stesso, eventualmente anche un’uscita della sezione 20. Tale soluzione consente ad esempio di raccogliere il liquido di scarto, per smaltirlo successivamente con il corpo 2 o la sezione 20 (in caso di integrazione), oppure avere un serbatoio di raccolta separabile, in modo da poter smaltire tale serbatoio separatamente rispetto al corpo 2 o la sezione 20. It will be appreciated that the solution of associating or integrating a container or tank to the MD device as described above is also valid in the case in which such or similar container is in fluid communication with a discharge outlet of the device itself, possibly also an outlet of section 20. This solution allows for example to collect the waste liquid, to dispose of it later with the body 2 or section 20 (in case of integration), or to have a separable collection tank, so this tank can be disposed of separately from body 2 or section 20.

Le figura 84 illustra una ulteriore forma di attuazione dell’invenzione. Il dispositivo MD di questa figura à ̈ illustrato, a mero scopo esemplificativo, come avente una struttura simile a quella del dispositivo di figura 1, ma la soluzione in seguito descritta à ̈ evidentemente applicabile anche ad altre configurazioni di dispositivo microfluidico. Figure 84 illustrates a further embodiment of the invention. The MD device of this figure is illustrated, purely by way of example, as having a structure similar to that of the device of figure 1, but the solution described below is obviously applicable also to other configurations of microfluidic device.

In questa forma di attuazione, il dispositivo MD à ̈ provvisto di due sezioni di raccolta 20 e 20’, ciascuna delle quali in comunicazione di fluido con una rispettiva uscita 5 e 5’ del percorso 3 e/o del dispositivo MD. In this embodiment, the device MD is provided with two collection sections 20 and 20â € ™, each of which in fluid communication with a respective outlet 5 and 5â € ™ of the path 3 and / or of the device MD.

Nell’esempio non limitativo illustrato, l’argine 11, con le relative vie di passaggio, à ̈ configurato per eliminare - man mano che il fluido avanza nel percorso 3 - particelle di dimensioni via via crescenti ed alla fine isolare nelle due sezioni 20, 20’ particelle più grandi, separate per dimensioni in base alla larghezza delle vie 11a dell’ultima sezione dell’argine 11. Nell’esempio, la sezione 20 rappresentata più in alto à ̈ destinata a raccogliere cellule tumorali TC, mentre la sezione 20’ rappresentata più in basso à ̈ destinata a raccogliere monociti M. In the non-limiting example illustrated, the embankment 11, with the relative passage ways, is configured to eliminate - as the fluid advances in path 3 - particles of gradually increasing size and finally isolate in the two sections 20, 20 'larger particles, separated by size according to the width of the 11a pathways of the last section of the embankment 11. In the example, the section 20 represented above is intended to collect CT tumor cells , while section 20â € ™ shown below is intended to collect M.

In una realizzazione di questo tipo, quindi, le vie 11a dell’argine 11 possono essere usate come mezzo di separazione di particelle obiettivo, ad esempio cellule tumorali di differenti dimensioni (si rimanda a quanto precedentemente detto in riferimento ai dimensionamenti preferiti delle vie 11a, nelle varie sezioni o porzioni dell’argine 11). In an embodiment of this type, therefore, the pathways 11a of the embankment 11 can be used as a means of separating target particles, for example tumor cells of different sizes (please refer to what has been said previously with reference to the preferred dimensioning of the pathways 11a , in the various sections or portions of the embankment 11).

Nell'esempio sono evidenziate due sole sezioni di raccolta, ma nulla vieta di avere altre configurazioni, con un maggior numero di sezioni 20, 20’. Inoltre, sezioni di raccolta possono essere previste in corrispondenza di vari tratti dell’argine 11 contraddistinti da vie di passaggio aventi dimensioni diverse, come in precedenza spiegato. Come si nota in figura 84 (cosi come in figura 1), a ciascun suddetto tratto dell’argine 11 corrisponde un rispettivo ramo 9b di collegamento al percorso 9; diversamente dal caso illustrato - in cui i rami 9b confluiscono in un unico canale - al termine di ciascuno dei rami 9b potrebbe essere collegata in comunicazione di fluido una rispettiva sezione 20, per la raccolta di particelle di diverse dimensioni (eventualmente anche scartando le particelle più grandi, nel qual caso l†̃uscita 5, o ciascuna uscita 5’, sarebbe un’uscita di uno scarto del dispositivo MD, non necessariamente collegata ad una sezione di raccolta). In the example only two collection sections are highlighted, but nothing prevents other configurations, with a greater number of sections 20, 20â € ™. Furthermore, collection sections can be provided in correspondence with various portions of the embankment 11 characterized by passageways having different dimensions, as previously explained. As can be seen in figure 84 (as well as in figure 1), a respective branch 9b connecting the path 9 corresponds to each aforesaid section of the embankment 11; unlike the case illustrated - in which the branches 9b flow into a single channel - at the end of each of the branches 9b a respective section 20 could be connected in fluid communication, for the collection of particles of different sizes (possibly also discarding the larger particles large, in which case output 5, or each output 5â € ™, would be an output of a discarded MD device, not necessarily connected to a collection section).

I rami 9b e/o almeno parte delle vie 11a possono essere intesi come tratti o canali tortuosi, predisposti per prevenire un flusso ritorno dal percorso 9 al percorso 3. In un’altra forma di attuazione, non rappresentata, possono essere previsti specifici mezzi antiritorno, quali mezzi valvolari unidirezionali, ad esempio comprendenti membrane che si flettono in apertura dietro la spinta del flusso dal condotto 3 al condotto 9 e si flettono in chiusura in presenza di una spinta contraria. Tali membrane possono essere eventualmente realizzate da stampo e/o dal corpo 2, nel caso di un corpo 2 in materiale elastomerico o siliconico. The branches 9b and / or at least part of the paths 11a can be understood as tortuous stretches or channels, designed to prevent a return flow from path 9 to path 3. In another embodiment, not shown, specific means can be provided anti-return, such as unidirectional valve means, for example comprising membranes that flex in opening behind the thrust of the flow from the duct 3 to the duct 9 and bend in closing in the presence of a contrary thrust. These membranes can optionally be made from a mold and / or from the body 2, in the case of a body 2 made of elastomeric or silicone material.

Il caso di figura 84 si riferisce ad una configurazione in cui le due sezioni 20, 20’ sono connesse al percorso 3 sostanzialmente in parallelo. Si apprezzerà tuttavia che à ̈ anche possibile prevedere una configurazione con almeno due sezioni collegate in serie tra loro, una di seguito all’altra, ovvero con l’uscita di una prima sezione che à ̈ collegata all’ingresso di una seconda sezione. Ovviamente, per un tale caso, i passaggi dei mezzi di separazione 24 della prima sezione saranno più larghi rispetto a quelli della seconda sezione. The case of figure 84 refers to a configuration in which the two sections 20, 20â € ™ are connected to the path 3 substantially in parallel. However, it will be appreciated that it is also possible to provide a configuration with at least two sections connected in series, one after the other, or with the output of a first section which is connected to the input of a second section. Obviously, for such a case, the passages of the separation means 24 of the first section will be wider than those of the second section.

La realizzazione di figura 84 evidenzia inoltre come, in una forma di attuazione, il corpo 2 può essere provvisto di un solo condotto 8, impiegabile con un buffer provvisto o meno di bead BE: nel secondo caso, quindi, la separazione delle particelle avverrà in base alla sola dimensione delle particelle stesse, senza l’ausilio di bead. The embodiment of figure 84 also shows how, in one embodiment, the body 2 can be provided with a single duct 8, which can be used with a buffer provided or not with bead BE: in the second case, therefore, the separation of the particles will take place in based on the size of the particles themselves, without the help of beads.

Va ancora notato che nell’esempio di figura 84 la sezione 20’ corrisponde ad un’uscita “intermedia†, con le particelle più grandi che rimangono nel condotto 3 e che non costituiscono necessariamente le particelle obiettivo. Nel caso in cui l’impiego del dispositivo MD sia finalizzato alla raccolta di particelle aventi una dimensione intermedia (e non quelle più grandi), l’uscita 5 del condotto 3 può essere utilizzata come uscita di scarto (e quindi senza necessariamente prevedere la sezione 20), con l’uscita 5’ connessa invece alla sezione 20’ per la raccolta delle particelle di interesse. It should also be noted that in the example of figure 84 section 20 'corresponds to an â € œintermediateâ € outlet, with the larger particles remaining in the duct 3 and not necessarily constituting the target particles. In the event that the use of the MD device is aimed at collecting particles having an intermediate size (and not the larger ones), the outlet 5 of the duct 3 can be used as a waste outlet (and therefore without necessarily providing section 20), with output 5â € ™ instead connected to section 20â € ™ for collecting the particles of interest.

Come in precedenza spiegato, il dispositivo MD secondo l’invenzione può essere provvisto di un dispositivo di rilevazione, quale un conta-particelle, associato al corpo 2 o alla sezione 20. As previously explained, the MD device according to the invention can be provided with a detection device, such as a particle counter, associated with the body 2 or with the section 20.

Un tale dispositivo può essere di tipo elettrico, ovvero con elettrodi, oppure di tipo ottico, ovvero con un trasmettitore ed un ricevitore di radiazione luminosa, o ancora di tipo acustico, ad esempio basato su effetto Doppler o simili. Uno schema di principio di un tale conta-particelle à ̈ evidenziato in figura 85. Such a device can be of the electrical type, that is with electrodes, or of the optical type, that is with a transmitter and a receiver of light radiation, or even of the acoustic type, for example based on the Doppler effect or the like. A basic scheme of such a particle counter is shown in figure 85.

Nell’esempio di figura 85 le particelle, includenti le particelle obiettivo che qui si suppongano essere dei monociti M, vengono fatte transitare singolarmente in successione in una sezione includente un passaggio calibrato o capillare, sui due lati dei quali si trovano in posizioni contrapposte due elettrodi 120 e 121, nel caso di un contaparticelle elettrico. La sezione includente il suddetto passaggio calibrato può essere, come nell’esempio raffigurato, un tratto terminale del percorso 3, opportunamente dimensionato per consentire il passaggio in successione delle particelle obiettivo; un tale passaggio calibrato può in ogni caso essere definito lungo il percorso 3 o anche all’interno della sezione 20. In the example of figure 85 the particles, including the target particles which here are supposed to be monocytes M, are made to pass individually in succession in a section including a calibrated or capillary passage, on the two sides of which two are in opposite positions electrodes 120 and 121, in the case of an electric particle counter. The section including the aforesaid calibrated passage can be, as in the example shown, a terminal section of the path 3, suitably sized to allow the passage of the target particles in succession; such a calibrated passage can in any case be defined along path 3 or even within section 20.

Nel funzionamento, tra i due elettrodi 120, 121 viene fatta transitare una corrente elettrica, preferibilmente costante. Il passaggio di una particella tra gli elettrodi 120 e 121 causa un’alterazione della corrente elettrica che transita tra i due elettrodi, ovvero una variazione di resistenza elettrica, consentendone il relativo conteggio. In generale, la variazione di corrente, o di resistenza, sarà proporzionale alle dimensioni della particella, consentendo la rilevazione della sua tipologia. La suddetta variazione può essere poi trasformata in un relativo impulso di tensione per ogni particella transitata. Tramite una logica di controllo viene quindi memorizzata l'ampiezza in tensione di ogni impulso, dove la differente ampiezza corrisponde ad una differente dimensione della particella, per poter infine conteggiare il numero di cellule differenziate in base alla dimensione (ovvero la tipologia). Un tale tipo di implementazione può essere agevolato conoscendo la conducibilità del fluido circolante; campi di conducibilità possono essere ricavati sperimentalmente e memorizzati in una logica di controllo del dispositivo MD; in ogni caso, in considerazione del fatto che nel tratto terminale del percorso 3 le particelle sono in massima parte disperse nel solo buffer, le caratteristiche di conducibilità di quest’ultimo possono essere agevolmente conosciute a priori. In tale ottica, di preferenza, il buffer impiegato ha caratteristiche fisiche e/o elettriche predefinite, quale una conducibilità elettrica nota; preferibilmente il buffer ha una conducibilità predefinita e caratteristiche tali da non danneggiare eventuali legami funzionalizzati e/o anticorpi, in particolare ai fini della separazione e/o della rilevazione delle particelle. In operation, an electric current, preferably constant, is passed between the two electrodes 120, 121. The passage of a particle between the electrodes 120 and 121 causes an alteration of the electric current that passes between the two electrodes, that is a variation of the electric resistance, allowing the relative counting. In general, the variation of current, or resistance, will be proportional to the size of the particle, allowing the detection of its type. The aforementioned variation can then be transformed into a relative voltage pulse for each transited particle. Through a control logic the voltage amplitude of each pulse is then stored, where the different amplitude corresponds to a different particle size, in order to finally be able to count the number of cells differentiated according to the size (i.e. the type). This type of implementation can be facilitated by knowing the conductivity of the circulating fluid; conductivity fields can be experimentally obtained and stored in a control logic of the MD device; in any case, in consideration of the fact that in the terminal section of path 3 the particles are mostly dispersed in the buffer alone, the conductivity characteristics of the latter can be easily known a priori. In this perspective, preferably, the buffer used has predefined physical and / or electrical characteristics, such as a known electrical conductivity; preferably the buffer has a predefined conductivity and characteristics such as not to damage any functionalized bonds and / or antibodies, in particular for the purposes of separation and / or detection of particles.

Si noti che la disposizione di principio della figura 85 può essere intesa anche per il caso di un dispositivo di rilevazione ottico, nel quale caso gli elementi indicati con 120 e 121 saranno un emettitore ed un ricevitore di radiazione luminosa, rispettivamente; in tal caso il buffer ha preferibilmente una buona trasparenza al segnale ottico. It should be noted that the basic arrangement of figure 85 can also be understood for the case of an optical detection device, in which case the elements indicated with 120 and 121 will be an emitter and a receiver of light radiation, respectively; in this case the buffer preferably has a good transparency to the optical signal.

Nel caso di un dispositivo di rilevazione acustico, gli elementi 120-121 possono consistere di due trasduttori oppure essere sostituiti da un unico trasduttore. Ad esempio, un trasduttore unico può essere concepito per indirizzare nel fluido energia sonora, preferibilmente energia ultrasonica a larga banda, operando sia da trasmettitore che da ricevitore. Una particella che si viene a trovare nella regine focale del trasduttore riflette l’energia, generando un impulso di eco proporzionale alla dimensione della particella. In the case of an acoustic detection device, the elements 120-121 may consist of two transducers or be replaced by a single transducer. For example, a single transducer can be designed to direct sound energy, preferably wide band ultrasonic energy, into the fluid, operating as both a transmitter and a receiver. A particle found in the focal region of the transducer reflects the energy, generating an echo pulse proportional to the size of the particle.

Il dispositivo secondo l’invenzione può ulteriormente essere provvisto di una disposizione o sezione configurata per allineare le particelle, ovvero disporle sostanzialmente in fila l’una dietro l’altra, ad esempio ai fini di un successivo conteggio tramite un conta-particelle. The device according to the invention can further be provided with an arrangement or section configured to align the particles, i.e. arrange them substantially in a row one behind the other, for example for the purpose of subsequent counting by means of a particle counter .

Un esempio schematico di questo tipo à ̈ illustrato in figura 86, in accordo al quale il dispositivo MD ha una sezione 130-131 di allineamento acustico delle particelle, a monte di un dispositivo rilevatore 120-121, che qui si supponga essere un contaparticelle 120-121. Il conta-particelle 120-121 può essere del tipo con elettrodi (resistivo o capacitivo), oppure ottico, o ancora di tipo acustico, preferibilmente distinto dal sistema di allineamento. L’impiego di un sistema di allineamento, nel corpo 2 o nella sezione 20, consente ad esempio il conteggio della particelle anche in condotti non necessariamente capillari, ovvero con larghezza maggiore di quella della cellula, in quanto l'allineamento non viene realizzato dal condotto, ma tramite mezzi acustici. A schematic example of this type is illustrated in figure 86, according to which the MD device has an acoustic particle alignment section 130-131, upstream of a 120-121 detector device, which here is supposed to be a particle counter 120 -121. The 120-121 particle counter can be of the type with electrodes (resistive or capacitive), or optical, or even of the acoustic type, preferably distinct from the alignment system. The use of an alignment system, in the body 2 or in the section 20, allows for example the counting of the particles even in ducts that are not necessarily capillaries, or with a width greater than that of the cell, since the alignment is not carried out by the conducted, but by acoustic means.

In figura 86, 130 e 131 indicano i mezzi atti a generare il segnale acustico di allineamento, ad esempio in forma di elettrodi o trasduttori contrapposti. Nell’esempio le sezioni 120-121 e 130-131 sono ubicate lungo il percorso 3, ad esempio in prossimità del suo termine, oppure all’ingresso 22 della sezione 20; preferibilmente il relativo tratto dell’argine 10 à ̈ privo di vie di passaggio, onde evitare in questo tratto turbolenze che vanificherebbero l’allineamento. Preferibilmente il buffer ha caratteristiche tali da agevolare la generazione e/o propagazione e/o rilevazione del segnale acustico. Figures 86, 130 and 131 indicate the means suitable for generating the acoustic alignment signal, for example in the form of opposing electrodes or transducers. In the example, sections 120-121 and 130-131 are located along route 3, for example near its end, or at entrance 22 of section 20; preferably the relative section of the embankment 10 is devoid of passageways, in order to avoid turbulence in this section that would nullify the alignment. Preferably the buffer has characteristics such as to facilitate the generation and / or propagation and / or detection of the acoustic signal.

La figura 87 illustra invece il caso di mezzi per separare o spostare particelle tramite onde acustiche. Questi mezzi comprendono ad esempio una sezione includente due trasduttori 140-141 acustici, quali elettrodi di forma opportuna o interdigitati, il sistema di separazione essendo preferibilmente basato sulla tecnica della foresi acustica. Figure 87 instead illustrates the case of means for separating or moving particles by means of acoustic waves. These means comprise for example a section including two acoustic transducers 140-141, such as suitably shaped or interdigitated electrodes, the separation system being preferably based on the technique of acoustic foresis.

Secondo il principio della foresi acustica, le particelle grandi M vengono concentrate al centro del percorso 3, mentre le particelle più piccole, indicate con m, vengono spostate ai lati del percorso 3, per poi essere scaricate in almeno un condotto periferico, qui due condotti indicati con 9c, preferibilmente comunicanti con i condotti di scarico 9 o 23. According to the principle of acoustic foresis, the large particles M are concentrated in the center of the path 3, while the smaller particles, indicated by m, are moved to the sides of the path 3, to then be discharged into at least one peripheral duct, here two ducts indicated with 9c, preferably communicating with the exhaust ducts 9 or 23.

Preferibilmente i trasduttori 140-141 sono ubicati in una prima zona di un condotto microfluidico del dispositivo MD, quale il percorso 3, mentre i mezzi di rilevazione 120-121 sono ubicati in una seconda zona di un condotto microfluidico del dispositivo MD, quale il percorso 3; in particolare, il condotto o i condotti periferici 9c sono collegati al detto condotto microfluidico 3 in una zona compresa tra detta prima zona e detta seconda zona. Preferably the transducers 140-141 are located in a first zone of a microfluidic duct of the MD device, such as the path 3, while the detection means 120-121 are located in a second zone of a microfluidic duct of the MD device, such as the path 3; in particular, the peripheral duct or ducts 9c are connected to said microfluidic duct 3 in an area comprised between said first area and said second area.

Una sezione del tipo illustrato in figura 87 può essere impiegata come affinamento della separazione, ovvero dopo aver effettuato una prima separazione con metodo differente, quale una separazione meccanica o filtrazione; ad esempio, un sistema di foresi acustica à ̈ utilizzabile per separare le eventuali particelle residue (quali globuli rossi o globuli bianchi che non sono di interesse) dalle particelle obiettivo. A section of the type illustrated in figure 87 can be used as a refinement of the separation, or after having carried out a first separation with a different method, such as mechanical separation or filtration; for example, an acoustic foresis system can be used to separate any residual particles (such as red blood cells or white blood cells that are not of interest) from the target particles.

Si apprezzerà che, in varie forme di attuazione dell’invenzione, i mezzi di separazione o filtraggio a flusso miscelato comprensivi dagli relativi argini 10 e 11 con i relativi percorsi 8 e 9 potrebbero essere sostituiti da mezzi di separazione o filtraggio secondo altre soluzioni tecniche o tecnica nota, ferme restando altre caratteristiche dell’invenzione, quali ad esempio la separabilità della sezione 20, la previsione di una sezione di raccolta impiegante un substrato di materiale semiconduttore, l’uso di mezzi di separazione e/o conteggio e/o allineamento di tipo elettrico/elettronico, apparecchiature o kit per l’uso in abbinamento del dispositivo. It will be appreciated that, in various embodiments of the invention, the mixed flow separation or filtering means including the relative embankments 10 and 11 with the relative paths 8 and 9 could be replaced by separation or filtering means according to other technical solutions. or known technique, without prejudice to other characteristics of the invention, such as for example the separability of the section 20, the provision of a collection section using a substrate of semiconductor material, the use of separation and / or counting means and / o electric / electronic alignment, equipment or kit for use in combination with the device.

Come visto precedente i dispositivi secondo l’invenzione, ovverosia il dispositivo MD, considerato nel suo complesso, o le sue singole sezioni 1 e 20 considerate disgiuntamente, possono integrare componenti o disposizioni elettriche e/o elettroniche, ed in tale caso sono previsti opportuni mezzi di alimentazione elettrica rispetto ad un sistema esterno, quale ad esempio mezzi di connessione elettrica rispetto ad un’apparecchiatura di analisi. As seen above, the devices according to the invention, i.e. the MD device, considered as a whole, or its individual sections 1 and 20 considered separately, can integrate electrical and / or electronic components or arrangements, and in this case suitable electrical power supply means with respect to an external system, such as for example electrical connection means with respect to an analysis apparatus.

Secondo una vantaggiosa versione inventiva, almeno una tra le sezioni 1 e 20 à ̈ provvista di mezzi di alimentazione elettrica che operano in base ad un accoppiamento di tipo senza fili, ovvero di tipo wireless o pinless, quale un accoppiamento con isolamento galvanico o con un’induzione di energia tramite avvolgimenti accoppiati, comprendenti ad esempio un’antenna o un avvolgimento appartenente al dispositivo MD (sezioni 1 e/o 20) ed un’antenna o avvolgimento appartenente al suddetto sistema esterno. According to an advantageous inventive version, at least one of the sections 1 and 20 is provided with electrical power supply means which operate on the basis of a coupling of the wireless type, or of the wireless or pinless type, such as a coupling with galvanic isolation or with a Induction of energy through coupled windings, including for example an antenna or a winding belonging to the MD device (sections 1 and / or 20) and an antenna or winding belonging to the aforementioned external system.

Con riferimento alla figura 77, un dispositivo secondo l’invenzione può essere provvisto di un sistema comprendente avvolgimenti o antenne, che può essere sfruttato sia per fornire l’energia elettrica necessaria per l’effettuazione di funzioni di trasmissione e/o ricezione dati, sia l’energia elettrica necessaria all’esecuzione di almeno una delle ulteriori funzioni elettriche/elettroniche del dispositivo microfluidico precedentemente descritte. With reference to figure 77, a device according to the invention can be provided with a system comprising windings or antennas, which can be used both to provide the electricity necessary for carrying out transmission and / or reception functions. data, and the electrical energy necessary to perform at least one of the further electrical / electronic functions of the microfluidic device described above.

La configurazione degli elementi indicati con C1 e C2 in figura 77 si presta a descrivere anche il caso in cui gli elementi C1 e C2 non appartengano ad un sistema di trasmissione e/o ricezione dati, ma ad un accoppiamento di potenza di tipo induttivo (noto anche come pinless power coupling) senza trasmissione di dati in radiofrequenza, del tipo includente un avvolgimento primario C1 schermato dietro un idoneo strato isolante, per l'accoppiamento induttivo con un avvolgimento secondario C2. The configuration of the elements indicated with C1 and C2 in figure 77 also lends itself to describe the case in which the elements C1 and C2 do not belong to a data transmission and / or reception system, but to an inductive power coupling (known also as pinless power coupling) without radio frequency data transmission, of the type including a primary winding C1 shielded behind a suitable insulating layer, for inductive coupling with a secondary winding C2.

Anche in una tale attuazione, quindi, gli avvolgimenti C1 e C2 consentono quindi di alimentare la circuiteria elettronica del dispositivo MD, o delle sue sezioni 1 e/o 20, pur senza trasmissione o scambio di dati. Questa soluzione può essere particolarmente utile, ad esempio, per la sezione 20 del dispositivo che, anche quando separata dal corpo 2, può essere alimentata elettricamente in modo agevole. In tale realizzazione, quindi, la sezione 20 comprenderà l'antenna o avvolgimento secondario C2, ricevendo l'energia tramite l’antenna o avvolgimento primario C1. L’alimentazione elettrica così fornita può essere utilizzata per espletare le varie funzionalità elettriche/elettroniche integrate nella sezione 20, ad esempio per illuminare o eccitare particelle raccolte nella sezione stessa, tramite una sorgente ottica integrata, o ancora per fornire l'energia elettrica ad un riscaldatore, per un riscaldamento localizzato delle cellule, ad esempio per la coltura. Therefore, also in such an embodiment, the windings C1 and C2 therefore allow to supply the electronic circuitry of the device MD, or of its sections 1 and / or 20, even without data transmission or exchange. This solution can be particularly useful, for example, for the section 20 of the device which, even when separated from the body 2, can easily be electrically powered. In this embodiment, therefore, the section 20 will comprise the antenna or secondary winding C2, receiving the energy through the antenna or primary winding C1. The electrical power supply thus provided can be used to carry out the various electrical / electronic functions integrated in section 20, for example to illuminate or excite particles collected in the section itself, through an integrated optical source, or to supply electrical energy. to a heater, for localized heating of the cells, for example for culture.

L’impiego di un sistema di alimentazione elettrica wireless o pinless presenta anche il vantaggio di consentire una rapida e agevole manipolazione del dispositivo MD o delle sezioni 1 e/o 20, evitando il rischio di rottura di terminali elettrici a seguito di errata e/o forzata inserzione. A questo scopo si consideri che i terminali per connettori possono risultare delicati, soprattutto quando appartenenti a connettori elettrici miniaturizzati, Un’alimentazione di tipo wireless o pinless fa venire meno la necessità di un connettore elettrico, con i rischi di rottura conseguenti. The use of a wireless or pinless power supply system also has the advantage of allowing quick and easy manipulation of the MD device or sections 1 and / or 20, avoiding the risk of breaking electrical terminals as a result of incorrect and / or forced insertion. For this purpose, consider that the connector terminals can be delicate, especially when belonging to miniaturized electrical connectors. A wireless or pinless power supply eliminates the need for an electrical connector, with the consequent risk of breakage.

L’antenna o l’avvolgimento C2 può essere vantaggiosamente ottenuta su di un circuito stampato o PCB di cui la sezione 2 o 20 à ̈ provvista, come in precedenza già esemplificato, o ancora su parti in materiale isolante di tali sezioni, ad esempio in vetro o in plastica, con tecniche di per sé note, ad esempio tramite serigrafia o deposizione di paste conduttive. L’antenna o avvolgimento citato può naturalmente essere integrato anche in un supporto in silicio del dispositivo. The antenna or the C2 winding can be advantageously obtained on a printed circuit or PCB of which section 2 or 20 is provided, as previously exemplified, or on parts in insulating material of these sections, for example example in glass or plastic, with techniques known per se, for example through screen printing or deposition of conductive pastes. The aforementioned antenna or winding can of course also be integrated into a silicon support of the device.

Va ancora notato che un circuito di controllo del tipo precedentemente indicato con 80, 81 con riferimento alla figura 77 può appartenere ad un apparati di laboratorio o di analisi aventi funzionalità diverse da quelle esemplificate, e quindi apparati non necessariamente destinati a far circolare uno o più fluidi. Un tale circuito di controllo può ad esempio essere integrato in un sistema di visione o in un microscopio, ad esempio al fine della rilevazione di particelle nella sezione 20 dopo averla separata dal corpo 2, oppure essere integrato in un apparato di supporto o immagazzinamento per dispositivi MD, oppure ancora integrato in un apparato di coltura. It should also be noted that a control circuit of the type previously indicated with 80, 81 with reference to figure 77 may belong to a laboratory or analysis apparatus having functions other than those exemplified, and therefore apparatuses not necessarily intended to circulate one or more fluids. Such a control circuit can for example be integrated in a vision system or in a microscope, for example for the purpose of detecting particles in the section 20 after having separated it from the body 2, or be integrated in a support or storage apparatus for devices MD, or even integrated into a culture apparatus.

La tecnica di separazione con flusso miscelato à ̈ stato descritta precedentemente con riferimento ad una miscelazione di un buffer del percorso 8 con un fluido biologico o sangue del percorso 3. Si consideri tuttavia che, al fine di realizzare la tecnica di separazione descritta, nel percorso 8 potrebbe essere fatta transitare una porzione dello stesso fluido biologico o sangue oggetto di analisi. Anche in una tale attuazione, il flusso ausiliario di sangue del percorso 8 viene convogliato tramite le vie 10a nel percorso 3, onde miscelarsi con l’altra porzione di sangue, ai fini già descritti, in particolare per determinare componenti di spinta, forze o moti turbolenti o irregolari nel flusso nel percorso 3. In tale modalità di impiego, quindi, sia nell’ingresso 4 che nell’ingresso 8 verrebbe iniettato il fluido da trattare o sangue. The mixed flow separation technique has been described previously with reference to a mixing of a buffer of path 8 with a biological fluid or blood of path 3. However, it should be considered that, in order to carry out the separation technique described, in the path 8 could be made to pass a portion of the same biological fluid or blood being analyzed. Also in such an embodiment, the auxiliary blood flow of the path 8 is conveyed through the paths 10a in the path 3, in order to mix with the other portion of blood, for the purposes already described, in particular to determine thrust components, forces or turbulent or irregular motions in the flow in path 3. In this mode of use, therefore, both the inlet 4 and in the inlet 8 would be injected with the fluid to be treated or blood.

E’ chiaro che numerose varianti sono possibile per la persona esperta del ramo al dispositivo microfluidico descritto a titolo di esempio, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione così come definita nelle rivendicazioni che seguono. It is clear that numerous variants are possible for the person skilled in the art to the microfluidic device described by way of example, without thereby departing from the scope of the invention as defined in the following claims.

Le vie 10a dell’argine 10 sono state precedentemente descritte in riferimento ad una forma generalmente inclinata rispetto alla normale direzione di flusso nel percorso 3. The ways 10a of the embankment 10 have been previously described with reference to a shape generally inclined with respect to the normal flow direction in the path 3.

Tuttavia, in altre forme di attuazione di strutture di separazione a flusso miscelato, le vie 10a, o almeno alcune di esse, possono avere un orientamento o una forma differente, ad esempio essere ortogonali o inclinate in senso opposto al verso del flusso nel condotto 3, come evidenziato schematicamente nelle zone indicate con Z in figura 1. Anche una tale differente configurazione si dimostra adatta ad indurre turbolenze nel flusso del fluido biologico del condotto 3, a seguito dell’immissione in esso, tramite tali vie 10a, di un flusso di un fluido ausiliario, sia esso un buffer o sangue. However, in other embodiments of mixed flow separation structures, the ways 10a, or at least some of them, may have a different orientation or shape, for example be orthogonal or inclined in the opposite direction to the direction of the flow in the duct 3 , as shown schematically in the areas indicated by Z in figure 1. Even such a different configuration proves to be suitable for inducing turbulence in the flow of the biological fluid of the duct 3, following the introduction of a flow into it, through these ways 10a, of an auxiliary fluid, be it a buffer or blood.

Claims (18)

RIVENDICAZIONI 1. Un dispositivo microfluidico per separare o concentrare una sotto-popolazione di particelle da un fluido biologico, il dispositivo (MD, 1, 20) avendo un primo percorso microfluidico (3) per un fluido biologico (BL), il primo percorso (3) essendo definito in un primo corpo (2, 21) del dispositivo (MD, 1, 20) ed estendendosi almeno in parte tra un primo ingresso (4, 22) ed una prima uscita (5, 5’, 23) per definire almeno una direzione di flusso, caratterizzato dal fatto che: - il dispositivo (MD, 1, 20) ha almeno un secondo ingresso (6; 6’), per l’immissione di un fluido ausiliario (LB) destinato a miscelarsi nel primo percorso (3) con il fluido biologico (BL), ed almeno una seconda uscita (7, 23), per lo scarico di una frazione di una miscela (LB+BL) formata dal fluido biologico (BL) e dal fluido ausiliario (LB), particolarmente una frazione di miscela arricchita in particelle diverse dalle particelle di detta sotto-popolazione, - nel primo corpo (2; 21) sono definiti un secondo percorso microfluidico (8; 8’), per il suddetto fluido ausiliario (LB), ed un terzo percorso microfluidico (9), per la suddetta frazione di una miscela (LB+BL) formata dal fluido biologico (BL) e dal fluido ausiliario (LB), il secondo ed il terzo percorso (8, 9; 8’, 9) essendo in comunicazione di fluido con l’almeno un secondo ingresso (6; 6’) e l’almeno una seconda uscita (7, 23), rispettivamente, in cui almeno una parte del secondo percorso (8; 8’) ed almeno una parte del terzo percorso (9) à ̈ adiacente, particolarmente adiacente in lunghezza, ad almeno una rispettiva parte del primo percorso (3); - detta almeno una parte del primo percorso (3) à ̈ delimitata lateralmente rispetto alla relativa detta almeno una parte del secondo o del terzo percorso (8, 9; 8’, 9) da un primo argine (10) o un secondo argine (11), rispettivamente, il primo argine (10) avendo prime vie di passaggio (10a) per collegare il secondo percorso (8; 8’) al primo percorso (3), particolarmente per immettere in modo distribuito il fluido ausiliario (LB) dal secondo percorso al primo percorso, ed il secondo argine (11) avendo seconde vie di passaggio (11a) per collegare il primo percorso (3) al terzo percorso (9). CLAIMS 1. A microfluidic device for separating or concentrating a sub-population of particles from a biological fluid, the device (MD, 1, 20) having a first microfluidic path (3) for a biological fluid (BL), the first path (3 ) being defined in a first body (2, 21) of the device (MD, 1, 20) and extending at least in part between a first input (4, 22) and a first output (5, 5â € ™, 23) to define at least one direction of flow, characterized in that: - the device (MD, 1, 20) has at least a second inlet (6; 6â € ™), for the introduction of an auxiliary fluid (LB) destined to mix in the first path (3) with the biological fluid (BL ), and at least a second outlet (7, 23), for the discharge of a fraction of a mixture (LB + BL) formed by the biological fluid (BL) and the auxiliary fluid (LB), particularly a fraction of the mixture enriched in particles other than the parcels of that sub-population, - in the first body (2; 21) a second microfluidic path (8; 8â € ™) is defined, for the aforementioned auxiliary fluid (LB), and a third microfluidic path (9), for the aforementioned fraction of a mixture (LB + BL) formed by the biological fluid (BL) and the auxiliary fluid (LB), the second and third paths (8, 9; 8â € ™, 9) being in fluid communication with the at least a second inlet (6 ; 6â € ™) and at least one second exit (7, 23), respectively, in which at least a part of the second path (8; 8 ') and at least a part of the third path (9) is adjacent, particularly adjacent in length, to at least a respective part of the first path (3); - said at least a part of the first path (3) is delimited laterally with respect to the relative said at least a part of the second or third path (8, 9; 8â € ™, 9) by a first embankment (10) or a second embankment (11), respectively, the first embankment (10) having first passage ways (10a) to connect the second path (8; 8â € ™) to the first path (3), particularly to introduce in a distributed way the auxiliary fluid (LB ) from the second path to the first path, and the second embankment (11) having second passageways (11a) to connect the first path (3) to the third path (9). 2. Il dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui almeno uno tra il primo percorso (3), il secondo percorso (8; 8’), il primo argine (10) e le prime vie di passaggio (10a) à ̈ configurato in modo tale per cui un flusso del fluido ausiliario (BL) immesso nel primo percorso (3) dal secondo percorso (8; 8’): - impartisca al flusso che fluisce nel primo percorso (3) e/o a particelle contenute in esso almeno uno tra componente di spinta, una componente trasversale, una turbolenza, un moto irregolare; e/o - solleciti particelle o aggregati di particelle aventi una dimensione inferiore ad una dimensione delle seconde vie di passaggio (11a) a passare nel terzo percorso (9), e/o - solleciti verso la prima uscita (5, 5’, 23) particelle o aggregati di particelle aventi una dimensione maggiore a detta dimensione delle seconde vie di passaggio (11a), costituenti una detta sotto-popolazione, che rimangono nel primo percorso (3), dove in particolare almeno un tratto terminale delle prime vie di passaggio (10a) à ̈ orientato secondo una direzione generalmente trasversale rispetto alla direzione di flusso del primo percorso (3). 2. The device according to claim 1, in which at least one of the first path (3), the second path (8; 8â € ™), the first embankment (10) and the first passage ways (10a) is configured in such a way that a flow of the auxiliary fluid (BL) introduced into the first path (3) from the second path (8; 8â € ™): - imparts to the flow flowing in the first path (3) and / or to the particles contained therein at least one of the thrust component, a transverse component, a turbulence, an irregular motion; and / or - solicits particles or aggregates of particles having a size smaller than a dimension of the second passageways (11a) to pass in the third path (9), and / or - solicits towards the first exit (5, 5â € ™, 23) particles or aggregates of particles having a dimension greater than said dimension of the second passageways (11a), constituting a said sub-population, which remain in the first path (3), where in particular at least one terminal section of the first passageways (10a ) Is oriented in a direction generally transverse to the flow direction of the first path (3). 3. Il dispositivo secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui il primo, il secondo ed il terzo percorso (3, 8, 9; 3, 8’, 9) hanno andamento almeno in parte sostanzialmente spiraliforme o curvo o avvolto. 3. The device according to claim 1 or claim 2, in which the first, second and third paths (3, 8, 9; 3, 8â € ™, 9) have a course at least partially substantially spiral-shaped or curved or wound . 4. Il dispositivo secondo la rivendicazione 3, in cui almeno uno tra il primo ingresso (4), il secondo ingresso (6), la prima uscita (5) e la seconda uscita (7) sono ubicati in una regione del primo corpo (2) attorno alla quale il primo, il secondo ed il terzo condotto (3, 8, 9) sono avvolti o si sviluppano a spirale. The device according to claim 3, wherein at least one of the first inlet (4), the second inlet (6), the first outlet (5) and the second outlet (7) are located in a region of the first body ( 2) around which the first, second and third ducts (3, 8, 9) are wound or develop in a spiral. 5. Il dispositivo secondo la rivendicazione 1 oppure la rivendicazione 4, in cui il primo corpo (2) ha una prima ed una seconda faccia definenti uno spessore del primo corpo (2), almeno uno tra detti ingressi ed uscite (4, 5, 6, 7) includendo uno tra: - un condotto o foro passante tra la prima e la seconda faccia; - un condotto che si estende tra la prima faccia ed una faccia periferica del primo corpo (2); - un condotto almeno in parte ricavato in una zona interna del primo corpo (2). The device according to claim 1 or claim 4, wherein the first body (2) has a first and a second face defining a thickness of the first body (2), at least one of said inlets and outlets (4, 5, 6, 7) including one of: - a conduit or through hole between the first and second face; - a duct extending between the first face and a peripheral face of the first body (2); - a duct at least partly obtained in an internal area of the first body (2). 6. Il dispositivo secondo la rivendicazione 1, comprendente una sezione di raccolta o separazione (20) di un campione di fluido arricchito in detta sottopopolazione di particelle, avente un rispettivo ingresso (22), in comunicazione di fluido con la prima uscita (5), una rispettiva apertura di scarico (23) e mezzi di filtraggio o separazione (24) a monte dell’apertura di scarico (23), la sezione di raccolta (20) comprendendo in particolare almeno uno tra: connessioni o raccordi idraulici, mezzi valvolari, passaggi di aerazione, mezzi di connessione elettrica. The device according to claim 1, comprising a collection or separation section (20) of an enriched fluid sample in said subpopulation of particles, having a respective inlet (22), in fluid communication with the first outlet (5) , a respective discharge opening (23) and filtering or separation means (24) upstream of the discharge opening (23), the collection section (20) comprising in particular at least one of: hydraulic connections or fittings, means valves, ventilation passages, electrical connection means. 7. Il dispositivo secondo la rivendicazione 6, in cui la sezione di raccolta (20) comprende uno tra: - un corpo di raccolta (21) che à ̈ accoppiato meccanicamente ed idraulicamente in modo separabile al primo corpo (2), - un corpo di raccolta (21) costituito da una prima porzione del primo corpo (2) che à ̈ formata integrale con una seconda porzione del primo corpo (2), il primo corpo (2) essendo predisposto per consentire la separazione tra la prima e la seconda porzione, particolarmente tramite rottura o taglio, - un tratto terminale del primo percorso (3) definito nel primo corpo (2). The device according to claim 6, wherein the collecting section (20) comprises one of: - a collection body (21) which is mechanically and hydraulically coupled in a separable way to the first body (2), - a collecting body (21) consisting of a first portion of the first body (2) which is formed integral with a second portion of the first body (2), the first body (2) being arranged to allow the separation between the first and the second portion, particularly by breaking or cutting, - a terminal section of the first path (3) defined in the first body (2). 8. Il dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le sezioni del primo percorso (3), del secondo percorso (8), del terzo percorso (9), delle prime vie di passaggio (10a) e delle seconde vie di passaggio (11a) sono dimensionate in modo tale per cui: - a parità di pressione, la portata del fluido ausiliario (LB) del secondo percorso (8) à ̈ maggiore della somma delle portate individuali delle prime vie di passaggio (10a), e/o - a parità di pressione, la somma delle portate individuali delle prime vie di passaggio (10a) à ̈ maggiore rispetto alla somma delle portate individuali delle seconde vie di passaggio (11a), e/o - a parità di pressione, la somma delle portate individuali delle prime vie di passaggio (10a) e della portata del fluido nel primo percorso (3) à ̈ maggiore rispetto alla somma delle portate individuali delle seconde vie di passaggio (11a), e/o - la pressione del fluido ausiliario (LB) nel secondo percorso (8) à ̈ maggiore rispetto alla pressione del fluido biologico (BL) nel primo percorso (3), quest’ultima essendo maggiore rispetto alla pressione di una miscela del fluido ausiliario (LB) e del fluido biologico (BL) nel terzo percorso (9). The device according to any one of the preceding claims, in which the sections of the first path (3), of the second path (8), of the third path (9), of the first passageways (10a) and of the second passageways (11a) are sized in such a way that: - at the same pressure, the auxiliary fluid flow rate (LB) of the second path (8) is greater than the sum of the individual flow rates of the first passage ways (10a), and / or - with equal pressure, the sum of the individual flows of the first passage ways (10a) is greater than the sum of the individual flows of the second passage ways (11a), and / or - at the same pressure, the sum of the individual flow rates of the first passage ways (10a) and the flow rate of the fluid in the first path (3) is greater than the sum of the individual flow rates of the second passage ways (11a), and / or - the pressure of the auxiliary fluid (LB) in the second path (8) is greater than the pressure of the biological fluid (BL) in the first path (3), the latter being greater than the pressure of a mixture of the auxiliary fluid ( LB) and biological fluid (BL) in the third path (9). 9. Il dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno uno tra detti ingressi (4, 6; 4, 6’) ed uscite (5, 7) ha mezzi valvolari (45; 45’), in particolare mezzi valvolari unidirezionali e/o mezzi valvolari di ritegno. 9. The device according to any one of the preceding claims, wherein at least one of said inputs (4, 6; 4, 6â € ™) and outputs (5, 7) has valve means (45; 45â € ™), in particular means unidirectional valves and / or check valve means. 10. Il dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui almeno una porzione di uno dei detti percorsi (3, 8, 9) ha sezione variabile oppure costante, il primo percorso (3) avendo preferibilmente almeno una porzione con sezione variabile o decrescente associata ad almeno una tra - una porzione con sezione variabile o decrescente o costante del secondo percorso (8; 8’), e - una porzione con sezione variabile o crescente del terzo percorso (9). 10. The device according to claim 1, wherein at least a portion of one of said paths (3, 8, 9) has a variable or constant section, the first path (3) preferably having at least one portion with a variable or decreasing section associated with at least one of - a portion with variable or decreasing or constant section of the second path (8; 8â € ™), e - a portion with variable or increasing section of the third path (9). 11. Il dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui al primo corpo (2) à ̈ associato almeno uno tra un corpo superiore (26) ed un corpo inferiore (30), dove in particolare l’almeno uno tra il corpo superiore (26) ed il corpo inferiore (30) - à ̈ configurato almeno in parte per realizzare funzioni di circuito stampato, e/o - su di esso sono montati componenti elettrici e/o elettronici (30, 31, 34, 37, 39, 40; TS, HE), quali mezzi di connessione elettrica o terminali elettrici, mezzi di riscaldamento, mezzi sensori, elettrodi, mezzi di separazione elettrica, mezzi per allineamento di particelle, e/o - integra almeno parte (21, 40) di una sezione di raccolta o separazione (20) di un campione di fluido arricchito in detta sotto-popolazione di particelle. 11. The device according to any one of the preceding claims, in which at least one of an upper body (26) and a lower body (30) is associated with the first body (2), where in particular the at least one of the body upper (26) and lower body (30) - It is configured at least in part to perform printed circuit functions, and / or - electrical and / or electronic components (30, 31, 34, 37, 39, 40; TS, HE) are mounted on it, as means of electrical connection or electrical terminals, heating means, sensor means, electrodes, electrical separation means, particle alignment means, and / or - integrates at least part (21, 40) of a collection or separation section (20) of an enriched fluid sample in said sub-population of particles. 12. Il dispositivo secondo la rivendicazione 6 o la rivendicazione 7, in cui la sezione di raccolta (20) include almeno uno tra un dispositivo fluidico (24), un dispositivo elettro-meccanico (40a), un dispositivo elettrico (40c), un dispositivo elettronico in forma miniaturizzata (40d), un substrato o dispositivo di materiale semiconduttore (40), un dispositivo di trasmissione e/o ricezione di segnali (40d, C2), un dispositivo di tipo MEMS (40a), un dispositivo di tipo NEMS (40a), mezzi sensori, mezzi elettrici e/o acustici per almeno una tra la separazione, l’allineamento ed il conteggio di particelle. The device according to claim 6 or claim 7, wherein the collecting section (20) includes at least one of a fluidic device (24), an electro-mechanical device (40a), an electrical device (40c), a electronic device in miniaturized form (40d), a substrate or device of semiconductor material (40), a device for transmitting and / or receiving signals (40d, C2), a device of the MEMS type (40a), a device of the NEMS type (40a), sensor means, electrical and / or acoustic means for at least one of the separation, alignment and counting of particles. 13. Il dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprende un corpo di chiusura (26) sovrapposto o associato al primo corpo (2), almeno uno tra il primo argine (10), il secondo argine (11) ed il primo corpo (2) integrando elementi di tenuta (12a, 13a, SM) cooperanti con il corpo di chiusura (26). 13. The device according to any one of the preceding claims comprises a closing body (26) superimposed on or associated with the first body (2), at least one of the first embankment (10), the second embankment (11) and the first body ( 2) integrating sealing elements (12a, 13a, SM) cooperating with the closing body (26). 14. Il dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre almeno uno tra: - un primo ed un secondo elettrodo (30, 31; 40c) per applicare al flusso un campo elettrico atto ad indurre uno spostamento di particelle presenti nel flusso; - un riscaldatore elettrico (HE); - un sensore di temperatura (TS); - mezzi di identificazione, quali un codice a barre (BC) o un dispositivo RFID (40d, C2); - mezzi per la rilevazione o il conteggio di particelle (120-121), particolarmente di tipo elettrico, ottico o acustico; - mezzi per l’allineamento o lo spostamento di particelle (130-131; 104, 141), particolarmente di tipo acustico; - mezzi per indurre agitazioni o turbolenze di nano-particelle o bead (BE) aggiunte al fluido biologico (BL) o al fluido ausiliario (LB); - almeno un recipiente (100) svolgente funzioni di serbatoio, in comunicazione di fluido con uno tra un ingresso ed un’uscita del dispositivo (MD). The device according to any one of the preceding claims, further comprising at least one of: - a first and a second electrode (30, 31; 40c) for applying to the flow an electric field adapted to induce a displacement of particles present in the flow; - an electric heater (HE); - a temperature sensor (TS); - identification means, such as a barcode (BC) or an RFID device (40d, C2); - means for detecting or counting particles (120-121), particularly of the electrical, optical or acoustic type; - means for aligning or moving particles (130-131; 104, 141), particularly of the acoustic type; - means for inducing agitation or turbulence of nano-particles or beads (BE) added to the biological fluid (BL) or to the auxiliary fluid (LB); - at least one receptacle (100) acting as a reservoir, in fluid communication with one between an inlet and an outlet of the device (MD). 15. Il dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui il primo corpo (2) à ̈ configurato per: - l’immissione di particelle funzionalizzate o bead (BE) separatamente rispetto al fluido biologico (BL), preferibilmente per il tramite di un relativo ingresso (6, 6’) diverso dal primo ingresso (4), e - il successivo legame delle particelle funzionalizzate (BE) con particelle obiettivo proprie del fluido biologico all’interno del dispositivo (MD), preferibilmente nell’ambito del primo percorso (3), dove in particolare il dispositivo include mezzi per sottoporre le particelle funzionalizzate a forze di attrazione o repulsione, mediante campi elettrici. The device according to claim 1, wherein the first body (2) is configured for: - the introduction of functionalized particles or beads (BE) separately from the biological fluid (BL), preferably through a relative inlet (6, 6â € ™) different from the first inlet (4), and - the subsequent binding of the functionalized particles (BE) with target particles of the biological fluid inside the device (MD), preferably in the context of the first path (3), where in particular the device includes means for subjecting the functionalized particles to forces of attraction or repulsion, by means of electric fields. 16. Il dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui le seconde vie di passaggio (11a) hanno almeno un tratto orientato secondo una direzione generalmente trasversale o inclinata rispetto alla direzione di flusso del primo percorso (3), in particolare al fine di agevolare il deflusso di fluido, particelle o aggregati di particelle nel terzo percorso (9) e/o hanno almeno un tratto predisposto per prevenire un flusso di ritorno dal terzo percorso (9) al primo percorso (3), preferibilmente per il tramite di percorsi tortuosi e/o mezzi valvolari unidirezionali. 16. The device according to claim 1, in which the second passage ways (11a) have at least one section oriented according to a direction generally transverse or inclined with respect to the flow direction of the first path (3), in particular in order to facilitate the outflow of fluid, particles or aggregates of particles in the third path (9) and / or have at least one section designed to prevent a return flow from the third path (9) to the first path (3), preferably through tortuous paths and / or unidirectional valve means. 17. Il dispositivo secondo la rivendicazione 6 o 7, comprendente almeno una ulteriore sezione di raccolta o separazione di particelle (20’), avente un rispettivo ingresso (22), in comunicazione di fluido con un’uscita (5’) diversa dalla prima uscita (5), particolarmente un’uscita (5’) che à ̈ in comunicazione di fluido con il primo percorso (3) in una posizione intermedia tra il primo ingresso (4) e la prima uscita (5) oppure un’uscita appartenente ad una diversa sezione di raccolta. 17. The device according to claim 6 or 7, comprising at least one further particle collection or separation section (20â € ™), having a respective inlet (22), in fluid communication with an outlet (5â € ™) different from the first outlet (5), particularly an outlet (5â € ™) which is in fluid communication with the first path (3) in an intermediate position between the first inlet (4) and the first outlet (5) or an output belonging to a different collection section. 18. Un metodo per separare o concentrare una sotto-popolazione di particelle da un fluido biologico, comprendente: a) provvedere un primo, un secondo ed un terzo canale microfluidico (3, 8, 9) aventi almeno rispettive parti adiacenti tra loro, particolarmente adiacenti in lunghezza, con una detta almeno una parte del primo canale (3) che à ̈ delimitata lateralmente rispetto alla relativa detta almeno una parte del secondo o del terzo canale (8, 9; 8’, 9) da un primo o un secondo argine (10, 11), rispettivamente, gli argini avendo rispettive vie di passaggio (10a; 11a) per collegare il secondo canale (8; 8’) al primo canale (3) ed il primo canale (3) al terzo canale (9), rispettivamente, b) immettere un fluido biologico (BL) nel primo canale (3) ed immettere un fluido ausiliario (LB) nel secondo canale (8; 8’), in modo tale per cui un flusso del fluido ausiliario (LB) in uscita dalle vie di passaggio (10a) del primo argine (10) formi nel primo canale (3) una miscela (LB+BL) con il fluido biologico (BL), con una prima frazione della miscela (LB+BL) che fluisce nel terzo canale (9) attraverso le vie di passaggio (11a) del secondo argine (11) ed una seconda frazione della miscela che rimane nel primo canale (3), almeno parte del fluido ausiliario (LB) in uscita dalle prime vie di passaggio (10a) essendo in particolare tale da: - impartire al flusso che fluisce nel primo canale (3) e/o a particelle contenute in esso almeno una tra una componente di spinta o di movimento, una componente trasversale, una turbolenza, un moto irregolare; e/o - sollecitare particelle o aggregati di particelle aventi una dimensione inferiore ad una dimensione delle seconde vie di passaggio (11a) a passare nel terzo canale (9), e/o - sollecitare verso un’uscita (5, 5’) del primo canale (3) particelle o aggregati di particelle, costituenti detta sotto-popolazione.18. A method of separating or concentrating a sub-population of particles from a biological fluid, comprising: a) providing a first, a second and a third microfluidic channel (3, 8, 9) having at least respective parts adjacent to each other, particularly adjacent in length, with one said at least a part of the first channel (3) which is laterally delimited with respect to the relative said at least a part of the second or third channel (8, 9; 8â € ™, 9) from a first or second embankment (10, 11), respectively, the embankments having respective passageways (10a; 11a ) to connect the second channel (8; 8â € ™) to the first channel (3) and the first channel (3) to the third channel (9), respectively, b) introduce a biological fluid (BL) into the first channel (3) and introduce an auxiliary fluid (LB) into the second channel (8; 8â € ™), so that a flow of the auxiliary fluid (LB) leaving the passageways (10a) of the first embankment (10) form in the first channel (3) a mixture (LB + BL) with the biological fluid (BL), with a first fraction of the mixture (LB + BL) flowing into the third channel (9) through the passageways (11a) of the second embankment (11) and a second fraction of the mixture that remains in the first channel (3), at least part of the auxiliary fluid (LB) leaving the first passage ways (10a) being in particular such as to: - imparting to the flow flowing in the first channel (3) and / or to the particles contained therein at least one of a thrust or movement component, a transverse component, a turbulence, an irregular motion; and / or - soliciting particles or aggregates of particles having a size smaller than one size of the second passageways (11a) to pass into the third channel (9), and / or - soliciting towards an outlet (5, 5â € ™) of the first channel (3) particles or aggregates of particles, constituting said sub-population.