KR20230170712A - L자형 카트리지 - Google Patents
L자형 카트리지 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230170712A KR20230170712A KR1020237038504A KR20237038504A KR20230170712A KR 20230170712 A KR20230170712 A KR 20230170712A KR 1020237038504 A KR1020237038504 A KR 1020237038504A KR 20237038504 A KR20237038504 A KR 20237038504A KR 20230170712 A KR20230170712 A KR 20230170712A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cartridge
- base
- protrusion
- cartridges
- semi
- Prior art date
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 claims description 50
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 206010036790 Productive cough Diseases 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 2
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 2
- 238000007567 mass-production technique Methods 0.000 description 2
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 2
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 2
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920002285 poly(styrene-co-acrylonitrile) Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 210000003802 sputum Anatomy 0.000 description 2
- 208000024794 sputum Diseases 0.000 description 2
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 208000005443 Circulating Neoplastic Cells Diseases 0.000 description 1
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000011901 isothermal amplification Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000013610 patient sample Substances 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 229920006132 styrene block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/502707—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the manufacture of the container or its components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/502715—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
- B01L2200/025—Align devices or objects to ensure defined positions relative to each other
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
- B01L2200/026—Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details
- B01L2200/027—Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details for microfluidic devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/04—Exchange or ejection of cartridges, containers or reservoirs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
- B01L2300/0816—Cards, e.g. flat sample carriers usually with flow in two horizontal directions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
- B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
- B01L2400/0457—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces passive flow or gravitation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Hematology (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Mechanical Pencils And Projecting And Retracting Systems Therefor, And Multi-System Writing Instruments (AREA)
- Pens And Brushes (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
본 발명은 L자형 베이스(105)를 갖는 미세유체 카트리지(100, 101, 102)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 유형의 카트리지(100, 101, 102)를 제조하는 방법(600) 및 처리하는 방법(700)에 관한 것이다.
Description
본 발명은 L자형 카트리지에 관한 것이다.
미세유체 분석 시스템(소위 랩-온-칩(Lab-on-Chip), 약자 LoC)을 사용하면 의료 진단을 위한 환자 샘플들이 자동화 방식으로, 신뢰할 수 있게, 빠르게, 콤팩트하며 비용 효율적으로 처리될 수 있다. 유체의 제어된 조작을 위한 다양한 작업들을 결합함으로써 랩-온-칩 카트리지에서 복잡한 분자 진단 테스트 절차들이 수행될 수 있으며, 종종 수동 카트리지는 처리 유닛을 통해 작동된다. 예를 들어, 문서 DE 10 2016 222 075 A1 및 DE 10 2016 222 072 A1은 각각 생물학적 샘플을 수용하는 카트리지와 예를 들어 상기 샘플 내의 병원체를 검출하기 위해 상기 카트리지에서 샘플을 처리하기 위한 처리 유닛을 포함하는 미세유체 시스템을 설명한다.
랩-온-칩 카트리지는 사출 성형, 스탬핑 또는 레이저 투과 용접과 같은 대량 생산 공정을 사용하여 폴리머로 비용 효율적으로 제조될 수 있다.
선택된 응용 분야에 따라 분자 진단 테스트 절차의 복잡성 수준이 달라질 수 있다. 따라서 랩-온-칩 카트리지에 대한 요구 사항들도 응용 분야에 따라 다르다. 특히 광범위한 적용 범위를 다루는 특히 범용 카트리지를 제공하는 것 외에도, 조정되고 요구 사항에 최적화된 적용 범위를 갖는 특히 비용 효율적인 카트리지를 제공하는 것이 특히 바람직하다. 여기서는 그러한 카트리지의 특히 바람직한 설계에 대한 문제가 제기된다.
이러한 배경에서, 본 발명은 카트리지의 베이스가 L자 형상인 카트리지에 관한 것이다.
카트리지는 예를 들어 DE 10 2016 222 075 A1 또는 DE 10 2016 222 072 A1에 기술되고 의장 특허 번호 3459379에 도시된 카트리지를 기반으로 특히 유형 및 사용 목적에 따라 미세유체 카트리지일 수 있다. 본 발명에 따른 카트리지는 직사각형 베이스에서 벗어나 L자형 베이스를 갖는다. 특히, 본 발명에 따른 카트리지는 생물학적 실체의 복제 및/또는 분석을 위한, 특히 헥산(의 부분)의 재생 및 검출을 위한, 예를 들어 병원체의 검출을 위한 미세유체 공정의 (부분)자동화된 구현을 위한 미세유체 시스템의 일부로서 설계될 수 있다.
베이스는 특히 카트리지의 표면, 특히 밑면, 예를 들어 카트리지의 판형 또는 층형 구조의 경우 베이스 플레이트일 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없다. 특히, 베이스는 평면에서, 특히 카트리지에 의해 덮이는 면적 또는 길이가 최대인 평면에서 카트리지의 최대 연장일 수 있다. 대안적으로, 베이스는 카트리지를 통한 단면, 특히 카트리지가 전술한 바와 같이 최대 면적 및/또는 최대 길이를 갖는 평면의 단면일 수도 있다.
L자 형상은 특히 베이스의 형상이 굵은 대문자 L의 형상을 기반으로 한다는 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 바람직하게는 베이스는 굵은 L과 유사할 수 있으며, L의 수평 획은 L의 수직 획보다 굵게, 바람직하게는 1.1~2.5배 더 굵게, 특히 바람직하게는 1.5~2.1배 더 굵게, 예를 들어 1.9배 더 굵게 구현되므로, 베이스는 짧은 수직 획을 갖는 굵은 L과 유사하다. 두 선은 아래에서 문자 L의 아암 또는 베이스의 아암이라고도 할 수 있다. 그러므로 카트리지의 베이스는 바람직하게는 대략 문자 L의 형상을 가지며, L의 수직 획에 해당하는 베이스 부분의 폭은 L의 수평 획에 해당하는 베이스 부분의 폭보다 훨씬 더 클 수 있다. 문자 L은 특히 수직으로 거울상에 비친 문자 L로도 이해될 수 있고, 따라서 문자의 수평 획은 수직 획에서 시작하여 오른쪽이 아닌 왼쪽으로 연장된다.
L자 형상은 바람직하게는 카트리지가 직사각형을 기반으로 하는 베이스를 가지며 직사각형의 하나의 모서리 부분이 누락되어, 카트리지는 동일한 베이스를 갖는 제 2 카트리지에 대해, 하나의 카트리지의 베이스의 돌출부가 다른 카트리지의 베이스의 누락된 모서리 부분에 맞물리는 방식으로, 배열될 수 있음을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 베이스의 하나 이상의 모서리가 라운딩될 수 있으므로, 베이스는 누락된 모서리 부분과 라운딩된 모서리를 갖는 직사각형을 기반으로 한다. 누락된 모서리 부분은 바람직하게는 정사각형, 직사각형 또는 사다리꼴의 형상을 기반으로 하거나 이러한 형상에 해당할 수 있다. 사다리꼴의 경우, 베이스의 외부 에지의 일부에 해당하는 사다리꼴의 레그는 사다리꼴의 밑면과 직각을 이루는 것이 바람직하므로, 사다리꼴은 인접한 다른 변과 직각을 이루지 않는 하나의 변만 갖는다. 이러한 누락된 모서리 부분과 그로 인해 생긴 돌출부로 인해, 카트리지의 베이스는 바람직하게는 (대략) 문자 L의 형상을 갖는다. 즉, 베이스는 직사각형을 기반으로 하는 것이 바람직하며, 직사각형의 하나의 모서리 부분이 누락되어, 누락된 모서리 부분으로 인해 남은 영역(즉, 상기 돌출부)이 동일한 베이스를 갖는 제 2 카트리지의 누락된 모서리 부분에 맞물릴 수 있다. 따라서, 돌출부 및 누락된 모서리 부분은 바람직하게는 동일하거나 적어도 유사한 치수 또는 형상을 가질 수 있으며, 특히 돌출부의 면적 및 누락된 모서리 부분의 면적은 동일하거나 유사한 치수 또는 형상을 가질 수 있다. 바람직한 실시예에 따르면, 유사한 치수는 돌출부의 면적과 누락된 모서리 부분의 면적이 기하학적 의미에서 유사하다는, 즉 유사성 매핑에 의해 서로 변환될 수 있는 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 유사한 치수는, 바람직하게는 돌출부의 면적이 누락된 모서리 부분의 면적보다 작게 설계되어, 동일한 돌출부들을 갖는 2개의 카트리지들이 반대로 배열되며 돌출부들이 각각 다른 카트리지의 누락된 모서리 부분에 맞물리고 카트리지들의 외부 에지들이 공통 정렬선을 따라 배열되는 경우, 돌출부들 사이에 갭이 남는 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 돌출부의 면적은 예를 들어 누락된 모서리 부분의 면적보다 1~10% 또는 1~5% 더 작을 수 있다.
본 발명은 바람직하게는 한편으로는 자원 절약 방식으로 상당히 단축된 시간에 생산될 수 있고 콤팩트한 방식으로 보관 및 운반될 수 있으며 다른 한편으로는 중력 기반 프로세스를 기반으로 하는 미세유체 장치 내의 샘플 액체의 바람직한 미세유체 처리를 가능하게 하는 카트리지를 제공한다.
베이스의 본 발명에 따른 디자인으로 인해 특히 유리한 2-in-1 생산이 가능하다. 특히, 정확히 2개의 카트리지들이 서로 반대 방향으로 서로 맞물리게 정렬되어 특히 작은 면적에서 병렬로 생산될 수 있다. 이는 L자형 카트리지의 효율적인, 특히 비용 효율적인 생산을 가능하게 한다.
특히, 서로 반대 방향으로 정렬된 2개의 카트리지들 또는 카트리지들을 생산하기 위한 반제품들은 제 2, 특히 직사각형 카트리지 또는 제 2 카트리지를 생산하기 위한 반제품의 면적에 해당하는 공작물 캐리어의 면적에서 처리될 수 있다. 이러한 방식으로, 기존 생산 라인은 큰 조정 없이 적어도 2개의 다른 카트리지 유형을 생산하기 위해 가변적으로 사용될 수 있다.
또한, 카트리지의 제조를 위해 본 발명에 따른 베이스를 갖는 한 쌍의 카트리지 또는 한 쌍의 반제품이 서로 반대 방향으로 배열되는 본 발명에 따른 카트리지 설계는 대량의 카트리지들이나 카트리지 생산을 위한 반제품들의 특히 공간 절약 방식의 그리고 콤팩트한 보관 및 운반을 가능하게 한다. 또한, 카트리지나 반제품의 고압 멸균에 필요한 공간이 크게 감소될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 카트리지, 특히 카트리지의 베이스가 알려진 카트리지에 비해 작고 콤팩트한 크기에도 불구하고 큰 종횡비를 갖는 것이 특히 바람직하다. 카트리지의 비교적 긴 길이를 유지함으로써, 카트리지가 중력장에 따라 기울어지면 지구의 중력이 전체 길이를 따른 유체의 운반에 사용될 수 있다. 즉, 액체 시약 사전 보관 챔버의 하단에서 중력 기반 액체 수집 또는 미세유체 챔버에 작용하는 부력에 의한 이 챔버 내 기포 제거와 같은 중력 기반 기능들이 특히 바람직한 방식으로 활용될 수 있다.
특히, 중력 기반 미세유체 처리의 경우, 예를 들어 비슷한 수직 공간 범위를 가진 더 큰 직사각형 카트리지와 비교하여 명확한 기술적 단점이 없다. 그러나 감소된 재료 요구량으로 인해 본 발명에 따른 카트리지는 특히 자원을 절약하고 지속 가능한데, 그 이유는 완전한 직사각형 카트리지에 비해 폐기 시 폐기물의 양이 감소하기 때문이다.
또한, 유지된 길이 및 이와 관련된 베이스의 돌출부는 동일하거나 유사한 길이를 갖는 카트리지를 처리하도록 설계된 처리 장치에서 본 발명에 따른 카트리지의 하위 호환성(backwards compatibility)을 지원한다.
또한, 본 발명은 카트리지에 미세유체 네트워크를 구현하기에 특히 바람직한 형상의 카트리지를 제공하며, 상기 미세유체 네트워크는 예를 들어 유체 및 공압 마이크로 채널들뿐만 아니라 상기 공압 마이크로 채널들을 통해 작동될 수 있는 밸브 및 펌프 챔버와 같은 활성 미세유체 요소들, 그리고 특히 수평 방향으로 특히 넓은 카트리지 부분에 위치하는 활성 미세유체 요소들을 제어하기 위한 공압 인터페이스를 포함한다.
카트리지의 L자 형상, 특히 관련 돌출부는 사용자가 다양한 방식으로 카트리지를 만지고 잡을 수 있는 여러 가지 옵션이 있다는 장점도 갖는다. 실제 크기 비율에 따라 사용자는 비교적 큰 디자인에서는 더 좁은 돌출부에서, 작은 디자인에서는 더 넓은 단부에서 카트리지를 견고하게 잡을 수 있다. 이러한 방식으로, 카트리지의 L자 형상은 예를 들어 샘플을 카트리지에 넣거나 카트리지를 처리 유닛에 넣을 때 사용자가 특히 간단하고 안전하며 편안하게 취급할 수 있게 한다.
본 발명의 특히 바람직한 개선예에 따르면, 돌출부는 적어도 부분적으로 테이퍼진 폭을 갖는다. 이러한 테이퍼진 폭은 특히 돌출부의 두 길이방향 측면에 의해 실현될 수 있으며, 제 1 길이방향 측면과 제 2 길이방향 측면은 돌출부를 따라 서로를 향해 연장된다. 이러한 테이퍼는 다양한 크기의 손에 대해 다양한 폭을 제공하므로 사용자가 카트리지를 더 쉽게 취급할 수 있다. 또한, 동일한 베이스들을 갖는 2개의 카트리지들은 전술한 바와 같이 더 쉽게, 서로 반대 방향으로 맞물리게 서로 콤팩트하게 배열될 수 있다. 즉, 카트리지의 두 아암들 중 하나는 제 2 아암의 부착 지점에서부터 카트리지 아암의 단부 에지를 향해 단면적이 감소하는 방식으로 미리 정해진 각도로 테이퍼진다.
베이스의 길이방향 측면(에지)과 횡방향 측면(에지)은 바람직하게는 90도보다 큰 각도, 즉 둔각을 이룰 수 있다. 그 결과, 전술한 바와 같이, 돌출부는 적어도 부분적으로 테이퍼진 폭을 가질 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 개선예에서, 돌출부는 제 2 돌출부를 갖는다. 바람직하게는, 제 2 돌출부는 제 1 돌출부보다 작고, 바람직하게는 제 2 돌출부는 제 1 돌출부의 정면에 배열되어 카트리지의 길이를 연장한다. 이러한 제 2 돌출부는 카트리지가 처리 유닛 내에 수용될 때 처리 유닛과의 상호작용을 활성화하기 위해 제 2 돌출부가 사용될 수 있다는 이점을 갖는다. 예를 들어, 제 2 돌출부는 처리 유닛에서 기계적 작동을 촉발할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제 2 돌출부는 예를 들어 카트리지의 고정 또는 잠금의 일부로서, 예를 들어 제 2 돌출부가 (바람직하게는 형상 끼워맞춤 방식으로) 처리 유닛의 리세스 또는 홈에 맞물리는 방식으로, 처리 유닛에 올바른 수용을 위해 바람직하게 사용될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 처리 유닛 내 카트리지의 올바른 배치는 바람직하게는 제 2 돌출부의 광학적 또는 촉각적 검출을 통해 결정될 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 카트리지의 제 1 치수의 길이와 카트리지의 제 2 치수의 길이는 1.4 내지 2.0, 바람직하게는 1.5 내지 1.7, 특히 바람직하게는 1.58 내지 1.65의 비율, 예를 들어 (대략) 1.618의 황금 비율을 갖는다. 제 1 치수와 제 2 치수는 카트리지의 평행 치수들, 특히 제 1 아암의 길이(즉, 굵은 문자 L의 수직 획의 길이) 및 제 2 아암의 폭(즉, 굵은 문자 L의 수평 획의 폭)일 수 있다.
위에서 이미 언급한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 카트리지의 하나 이상의 모서리, 특히 베이스의 하나 이상의 모서리가 라운딩될 수 있다. 이는 카트리지 사용 시 날카로운 에지로 인한 부상 위험이 줄어든다는 장점을 갖는다. 또한, 라운딩된 모서리들은 카트리지를 처리 유닛 내로 삽입하는 것을 쉽게 할 수 있다. 또한, 라운딩된 모서리들은 사용자가 카트리지를 다룰 때 더욱 편안한 느낌을 준다. 또한 예를 들어 카트리지 모서리가 다른 물체에 충격을 가할 때 발생할 수 있는 기계적 힘은 카트리지 내에서 더 잘 분산될 수 있으며 균열 형성 위험이 줄어들 수 있다.
특히 바람직한 다른 실시예에서, 카트리지는 처리 유닛에서 처리를 위한 인터페이스들을 포함하고, 상기 처리 유닛은 분석 장치로도 설계될 수 있다. 인터페이스들은 동일한 처리 유닛에서 처리될 수 있는 제 2, 예를 들어 직사각형 카트리지에서와 동일한 위치에 배열될 수 있다. 이러한 방식으로, 두 카트리지 유형은 동일한 처리 유닛 또는 동일한 분석 장치에서 특히 바람직한 방식으로 처리될 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 제 1 카트리지와 동일한 베이스를 갖는 제 2 카트리지를 포함하는 장치에 관한 것이며, 두 카트리지들은 하나의 카트리지의 베이스의 돌출부가 다른 카트리지의 베이스의 누락된 모서리 부분에 맞물리는 방식으로 서로 연결된다. 특히, 제 2 카트리지가 본 발명에 따른 카트리지일 수도 있다. 2개의 카트리지들은 바람직하게는 연결 부품을 통해 연결될 수 있으며, 상기 연결 부품은 바람직하게는 카트리지의 돌출부에 연결된다. 이 장치는 2개의 카트리지들이 콤팩트한 방식으로 사용될 수 있고, 특히 간단한 방식으로 운반 및 보관될 수 있으며, 의도된 사용 직전에만 서로 분리될 수 있다는 장점을 갖는다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 카트리지를 제조하는 방법에 관한 것이다. 제 1 단계에서는 2개의 반제품들이 공작물 캐리어에 배열되며, 상기 반제품들은 L자형 베이스를 갖는다. 반제품은 특히 플라스틱으로 이루어진 카트리지의 L자형 베이스 플레이트일 수 있다. 2개의 반제품들은 바람직하게는 전술한 바와 같이 반대 방향으로 서로 맞물리는 방식으로 배열된다. 2개의 반제품들은 예를 들어 사출 성형 공정의 결과로 서로 물리적으로 연결될 수도 있다. 제 2 단계에서는 2개의 반제품들이 병렬로 처리되며, 이 처리에는 반제품에 추가 부품을 장착하는 것이 포함된다. 병렬 처리는 특히 두 반제품들이 단계적으로, 바람직하게는 동시에 추가 제조 단계를 거치는 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 방법의 제 3 단계에서, 2개의 반제품들이 각각 다른 반제품과 조립된 후, 제 4 단계에서 2개의 반제품들이 L자형 기본 형상을 가진 2개의 카트리지로 분리된다. 반제품들의 조립은 예를 들어, 레이저 투과 용접과 같은 대량 생산 기술을 사용하여 수행될 수 있다. 분리는 일반적으로 두 카트리지의 공간적 분리로 이해될 수 있지만, 예를 들어 사출 성형 공정의 결과로 공통 재료를 통해 서로 연결되었던 두 카트리지 부분들의 물리적 분리로도 이해될 수 있다. 베이스의 L자 형상으로 인해, 본 발명에 따른 2개의 카트리지들은 콤팩트하고 시간 절약 방식으로 병렬로 생산될 수 있다.
본 발명은 또한 예를 들어 DE 10 2016 222 075 A1 및 DE 10 2016 222 072 A1에 개시된 바와 같이, 예를 들어 카트리지의 경사 처리를 위한 처리 유닛을 기반으로 하는 처리 유닛를 사용해서 본 발명에 따른 카트리지를 처리하는 방법에 관한 것이다. 경사 처리는 특히 처리 유닛에 의해 의도한 대로 처리할 때 카트리지가 중력 방향에 평행하거나 비스듬하게 정렬되는 것을 의미한다. 이를 위해, DE 10 2016 222 075 A1 및 DE 10 2016 222 072 A1에 설명된 바와 같이, 처리 유닛은 바람직하게는 지구 중력장에 대한 카트리지의 수용 및 수직 또는 경사 고정을 가질 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 카트리지의 L자 형상으로 인해, 카트리지를 따라 사라지지 않는 중력장의 컴포넌트들이 카트리지 내에서 유체를 운반하고 및/또는 밸브들 또는 펌프들과 같은 요소들을 작동 또는 지지하는데 특히 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 이점과 관련하여, 위에 언급된 본 발명에 따른 카트리지의 상응하는 이점이 참조된다.
본 발명의 실시예들은 도면들에 개략적으로 도시되어 있으며 다음 설명에서 더 자세히 설명된다. 여러 도면들에 도시되며 유사하게 작용하는 요소들은 동일한 도면 부호로 표시되고, 해당 요소들에 대한 반복 설명은 생략된다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 카트리지 및 본 발명에 따른 장치의 실시예를 도시한다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 제조 방법 및 처리 방법의 실시예의 흐름도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 제조 방법 및 처리 방법의 실시예의 흐름도이다.
도 1은 제 1 실시예의 본 발명에 따른 카트리지(100)의 상부의 개략도를 도시한다. 카트리지(100)는 L자형 베이스(105)를 가지며, 이 예에서 베이스 플레이트(105)는 상기 베이스(105)를 포함하고 따라서 베이스(105)는 카트리지(100)의 밑면에 해당한다. 직사각형 상부 및 라운딩된 모서리를 갖는 커버(106)가 상기 베이스 플레이트(105) 상에 장착된다. 베이스 플레이트(105)와 커버(106) 사이에, 추가 층들 또는 플레이트들이 카트리지(100)의 다체형 구조의 일부로서 배열될 수 있다.
명명을 위해, 카트리지(100)와 베이스(105)는 길이(110) 및 폭(111)을 가진 대략 직사각형의 제 1 아암과 이에 대해 횡으로 배열된, 길이(120) 및 폭(121)을 가진 대략 직사각형의 제 2 아암으로 분할될 수 있다. 제 1 아암은 굵은 대문자 L의 수직 획과 유사하며, 제 2 아암은 굵은 대문자 L의 수평 획과 유사하다. 즉, L자형 카트리지(100)는 제 1 아암의 길이에 해당하는 제 1 수직 치수(110)를 갖고, 제 2 아암의 길이에 해당하는 제 1 수평 치수(120)를 갖는다. 또한, 카트리지(100)는 제 1 아암의 폭에 해당하는 제 2 수평 치수(111)와, 제 2 아암의 폭에 해당하는 제 2 수직 치수(121)를 갖는다. 따라서 카트리지(100)의 베이스(105)는 2개의 직사각형(위에서 언급한 아암들에 해당)에 대략 해당하며, 이들은 서로 직각을 이루고 부분적으로 겹쳐서, 베이스(105)는 굵은 문자 L의 형상을 갖거나 "앵글" 도구의 베이스와 유사하다. 즉, 베이스(105)는 1차 근사에서 직각으로 배열된 2개의 직사각형 레그에 해당한다. 제 2 아암 너머로 돌출하는 제 1 아암의 부분은 이하에서 카트리지(100)의 돌출부(160)라고도 한다.
베이스(105)의 형상은 직사각형의 하나의 모서리 부분이 누락된 직사각형을 기반으로 하는 것으로 볼 수도 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 누락된 모서리 부분은 돌출부(160)에 인접한 사다리꼴에 대략 해당하며, 제 2 수직 치수(121)의 연장에 해당하는 레그는 사다리꼴의 두 밑면에 대해 90도의 각도를 이룬다.
도 1에 도시된 바와 같이, 카트리지(100)의 제 1 아암, 특히 돌출부(160)는 제 1 수직 치수(110)를 따라 단면이 테이퍼진 폭(111)을 가질 수 있다. 이러한 테이퍼는 특히 카트리지(100)의 2개의 에지(112, 122)들 사이의 둔각(114), 즉 90도보다 큰 각에 의해 실현될 수 있고, 제 1 에지(112)는 제 1 수직 치수(110)에 대해 제 1 아암, 특히 돌출부(160)를 한정하고, 제 2 에지(122)는 제 1 수평 치수(120)에 대해 제 2 아암을 한정한다. 예를 들어, 각도(114)는 90도 내지 135도, 바람직하게는 92도 내지 110도, 예를 들어 98도의 값을 가질 수 있다. 각도(114)에 대한 대안으로서, 테이퍼는 또한 제 1 수직 치수(110)에 평행한 선(113)과 제 1 에지(112) 사이의 각도(115)에 의해 정의될 수 있으며, 상기 각도는 0.1도 내지 45도, 바람직하게는 2도 내지 20도, 예를 들어 8도의 값을 가질 수 있다. 특히, 카트리지(100)의 제 1 아암은 제 1 아암에 속하는 베이스(105)의 부분의 폭(111), 즉, 돌출부(160)의 폭(111)이 제 2 아암의 시작점으로부터 카트리지의 제 1 아암의 단부를 향해 감소되는 방식으로 미리 정해진 각도(114)로 테이퍼진다.
도 1에 도시된 바와 같이, 돌출부(160)는 제 2 돌출부(170)를 가질 수 있고, 상기 제 2 돌출부(170)는 바람직하게는 제 1 돌출부(160)의 정면 상에, 즉 특히 제 1 돌출부(160)의 제 2 수평 치수(111)의 에지 또는 제 1 아암의 폭(111)을 한정하는 에지에 배열된다. 제 2 돌출부(170)는 예를 들어 카트리지(100)를 처리 유닛에 삽입할 때 기능을 활성화하거나 올바른 정렬을 보장하는 역할을 할 수 있다.
베이스(105)의 형상의 기초가 되는 직사각형은 예를 들어 20 x 10 제곱 밀리미터(㎟) 내지 300 x 200 ㎟, 바람직하게는 50 x 20 mm²내지 200 x 100 ㎟, 예를 들어 118 x 78 ㎟의 치수를 가질 수 있다. 제 1 아암의 길이(110) 또는 제 1 수직 치수(110)는 예를 들어 20 mm 내지 300 mm, 바람직하게는 50 mm 내지 200 mm, 예를 들어 118 mm이다. 제 1 아암(111)의 폭 또는 제 2 수평 치수(111)는 예를 들어 20 mm 내지 100 mm, 바람직하게는 35 mm 내지 75 mm, 예를 들어 40 mm이다. 제 2 아암(120)의 길이 또는 제 1 수평 치수(120)는 예를 들어 20 mm 내지 150 mm, 바람직하게는 35 mm 내지 125 mm, 예를 들어 78 mm이다. 제 2 아암(121)의 폭 또는 제 2 수직 치수(121)는 예를 들어 20 mm 내지 150 mm, 바람직하게는 35 mm 내지 125 mm, 예를 들어 73 mm이다. 도시된 실시예에서, 예를 들어 118 mm의 제 1 수직 치수(110)와 예를 들어 73 mm의 제 2 수직 치수(121)의 비율은 대략 1.618이고 따라서 황금비에 해당하며, 이는 카트리지(100)의 본 실시예에 특히 미학적인 외관을 제공한다. 다른 실시예에서, 상기 비율은 예를 들어 1.4 내지 2.0, 바람직하게는 1.5 내지 1.7, 특히 바람직하게는 1.58 내지 1.65, 즉 대략 1.618이다. 제 1 수직 치수(110)와 제 1 수평 치수(120)의 비율도 예를 들어 1.4~2.0, 바람직하게는 1.5~1.7, 특히 바람직하게는 1.58~1.65, 즉 대략 1.618이다.
카트리지(100)는 전술한 바와 같이, 특히 생물학적 샘플을 도입하기 위한 하나 또는 2개의 샘플 도입 챔버(131, 132)를 포함하는 것이 바람직하다. 샘플 도입 챔버(131, 132)의 커버는 카트리지(100)의 커버(106)의 일부를 형성할 수 있고, 카트리지(100)의 커버(106)는 도 1에 도시되고 위에서 이미 설명한 바와 같이, 베이스(105)의 영역을 커버한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 카트리지(100)는 예를 들어 20개의 공압 연결 개구를 포함하는 공압 인터페이스(150)를 갖는다. 공압 인터페이스(150)는 도시된 바와 같이, 특히 커버(106)와 돌출부(160) 사이의 제 2 아암의 영역에 구현된다. 따라서 테이퍼링 각도(115)로 카트리지의 제 1 아암의 설계는 상기 아암 내의 활성 미세유체 요소들이 공압 채널들을 통해 상기 공압 인터페이스(150)에 접촉하는데 특히 바람직하다.
또한, 카트리지(100)는 바람직하게는 미세유체 채널(146)들을 통해 연결된 하나 이상의 미세유체 챔버(141)를 가지며, 상기 미세 유체 챔버(141)들에서, 예를 들어 중합효소 연쇄 반응과 같은 핵산 섹션의 복제가 일어날 수 있다. 도시된 바와 같이, 챔버(141)에서 일어나는 반응을 관찰하고 판독하기 위해, 투명한 재료로 인해 챔버(141)들은 카트리지(100)의 상부에서 볼 수 있다. 도시된 바와 같이, 챔버(141)들은 특히 돌출부(160)에 위치할 수 있다. 이는 샘플 도입 챔버(131, 132)를 통해 도입된 샘플이 샘플 도입 챔버(131, 132)와 챔버(141) 사이의 카트리지(100)의 전체 길이(110)를 따라 처리될 수 있다는 장점을 갖는다. 따라서, 지구 중력장과 같은 중력장(50)에서 카트리지(100)가 기울어지게 또는 수직으로 배향되면, 중력장(50)의 소멸되지 않는 힘 성분은 제 1 수직 치수(110)를 따라, 즉 제 1 아암을 따라 카트리지(100)에서 샘플 및 기타 시약의 운반을 위해 바람직하게 사용될 수 있다. 카트리지(100) 내에서 처리하기 위한 액체는 예를 들어, 특히 샘플 물질의 성분을 갖는 수용액, 예를 들어 완충액일 수 있고 미네랄 오일, 실리콘 오일 또는 불화 탄화수소일 수 있다.
도 2에는 서로 정렬된 본 발명에 따른 2개의 카트리지(101, 102)들을 포함하는 추가 실시예가 도시되어 있다. 카트리지(101, 102)들 중 하나 또는 둘 다는 도 1에 도시된 카트리지(100)의 실시예일 수 있다.
도 2의 왼쪽에 도시된 바와 같이, 2개의 카트리지(101, 102)들은 하나의 카트리지(101, 102)의 돌출부(160)가 다른 카트리지(101, 102)의 베이스의 누락된 모서리 부분에 맞물리는 방식으로 서로 정렬되고, 일정한 폭을 가진 비교적 좁은 갭(99)에 의해 이격되어 있다. 즉, 2개의 카트리지(101, 102)들은 반대 방향으로 배향되어 제 2 카트리지(102)가 제 1 카트리지(101)에 대해 180도 회전되어 있다. 돌출부(160)의 면적은 누락된 모서리 부분의 면적보다 약간 더 작게 구현될 수 있어서, 2개의 카트리지(101, 102)들이 공통 정렬선을 따라 배열되며 상기 정렬선이 수직 치수(110, 121)의 에지와 겹침에도 불구하고, 돌출부(160)들에 또는 돌출부(16)들 사이에 갭(99)이 남아 있다. 이러한 배열은 본 발명에 따른 카트리지의 여러 장점들을 명확하게 보여준다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 2개의 카트리지(101, 102)들은 콤팩트한 방식으로 배열되고 보관될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 카트리지(100, 101, 102)들의 치수는 바람직하게는 갭(99)을 제외하고 이러한 방식으로 배열된 카트리지(101, 102)들의 베이스들의 합이 이전의 직사각형 카트리지(200)(도 2의 오른쪽에 도시됨)의 베이스에 해당하도록 설계된다. 도시된 바와 같이, 제 1 수직 치수(110), 갭(99)의 폭 및 제 2 수직 치수(121)의 합은 직사각형 카트리지(200)의 수직 치수(201)에 해당한다. 또한, 제 1 수평 치수(120), 즉 본 발명에 따른 카트리지(100, 101, 102)의 폭은 이 예에서 직사각형 카트리지(200)의 폭(202)에 해당한다. 즉, 직사각형 카트리지(200)의 베이스의 면적은 제 1 아암의 길이(110)와 갭(99)의 폭과 제 2 아암의 폭(121)의 합을 본 발명에 따른 카트리지(100, 101, 102)의 제 2 아암의 길이(120)와 곱한 값이다.
2개의 카트리지(101, 102)들은 또한 바람직하게는 예를 들어 베이스 플레이트 또는 카트리지의 다른 층과 동일한 재료로 구성될 수 있으며 카트리지(101, 102)들의 2개의 돌출부(160)들을 갭(99)을 가로질러 연결하는 연결 부품(190)을 통해 서로 연결될 수 있다. 따라서, 도 2는 본 발명에 따른 장치(300)의 실시예도 도시한다. 장치(300)는 본 발명에 따른 제 1 카트리지(101)와 동일한 베이스를 갖는 제 2 카트리지(102)를 포함하며, 두 카트리지(101, 102)들은 하나의 카트리지(101, 102)의 베이스의 돌출부(160)가 다른 카트리지(102, 101)의 베이스의 누락된 모서리 부분에 맞물리는 방식으로 서로 연결된다.
도 3은 예를 들어 도 1 또는 도 2에 도시된 카트리지(100, 101, 102)들 중 하나를 제조하기 위한 본 발명에 따른 제조 방법(600)의 실시예의 흐름도를 도시한다.
방법(600)의 제 1 단계 601에서는 2개의 L자형 반제품들이 공작물 캐리어에 배열된다. 반제품은 예를 들어 사출 성형 공정을 사용하여 카트리지(100, 101, 102)의 플라스틱으로 제조진 베이스 플레이트일 수 있다. 반제품들은 특히 동일한 방식으로 반대 방향으로 배열될 수 있다. 즉, 제 2 반제품은 제 1 반제품에 대해 180도 회전되어 있다. 반제품들의 배열은 예를 들어 반제품 제조 중에 이미 정의될 수 있다. 특별한 실시예에서, 2개의 반제품들은 예를 들어 공통 사출 성형 공정의 결과로 서로 기계적으로 연결되어, 2개의 반제품들이 하나의 연결된 부품으로 취급될 수 있다. 카트리지(100)가 가능한 가장 자동화되고 효율적이며 비용 효율적인 방식으로 제조될 수 있도록 하기 위해서는 후자가 바람직할 수 있다.
방법(600)의 제 2 단계 602에서, 공작물 캐리어에 배치된 반제품들은 병렬 방식으로 처리된다. 예를 들어, 반제품들은 특수 생산 스테이션으로 운송되고 및/또는 반제품들에 추가 부품들이 장착되고 및/또는 다른 반제품과 결합된다. 추가 부품 장착은 예를 들어 삽입 또는 부착 및/또는 스냅-인에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 다른 반제품을 공작물 캐리어에 있는 반제품 위에 배치하여 다른 반제품과의 결합이 수행될 수 있다. 이미 설명된 바와 같이, 특히 바람직한 실시예에서, 반제품들 또는 추가 부품들은 특히 간단한 취급을 달성하기 위해 서로 기계적으로 연결되어 공통 부품으로 주어진다. 추가 바람직한 실시예에서, 공작물 캐리어는 공작물 캐리어 상의 반제품의 정의된 포지셔닝 및 반제품들에 대한 반제품의 정의된 상대 포지셔닝을 달성하기 위해, 반제품의 조정 구멍에 맞물리는 조정 핀을 갖는다. 후자는 예를 들어 후속 처리 단계를 준비하는데 사용된다.
방법(600)의 제 3 단계 603에서, 공작물 캐리어에 위치한 2개의 반제품에는 추가 2개의 반제품이 각각 제공된다. 반제품은 바람직하게는 생산 중에 특히 높은 생산량을 달성하기 위해 병렬로 조립될 수 있다. 반제품은 예를 들어, 레이저 투과 용접과 같은 대량 생산 기술을 사용하여 조립될 수 있다.
방법(600)의 선택적인 제 4 단계 604에서, 이전 단계 중 하나 이상이 반복된다. 예를 들어, 삽입된 부품들과 적어도 하나의 부착된 커버 요소를 갖는 다층 카트리지(100, 101, 102)를 제조하기 위해 배열 단계 601, 처리 단계 602 및 조립 단계 603가 여러 번 수행된다.
방법(600)의 제 5 단계 605에서, 기계적으로 연결된 반제품들 또는 부품들로 형성된 카트리지(100, 101, 102)들은 2개의 개별 카트리지(100, 101, 102)를 얻기 위해 분리된다. 분리는 예를 들어, 미리 결정된 파단점을 따른 기계적 절단에 의해 또는 다른 유형의 분리 공정에 의해 수행될 수 있다. 본 발명에 따른 방법(600)의 추가 실시예에서, 개별 단계들은 생략되거나, 반복해서 수행되거나, 순서가 다른 단계와 바뀔 수 있다.
카트리지(100, 101, 102)의 반제품들 및 추가 부품들은 바람직하게는 폴리카보네이트(PC), 폴리스티렌(PS), 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(SAN), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 시클로올레핀 공중합체(COP, COC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리디메틸실록산(PDMS)과 같은 폴리머 또는 폴리우레탄(TPU)과 같은 열가소성 탄성 중합체(TPE) 또는 스티렌-블록 공중합체(TPS)를 포함하고, 예를 들어 본 발명에 따른 방법(600)의 과정에서 예를 들어 사출 성형, 열 성형, 펀칭 또는 레이저 투과 용접과 같은 대량 생산 공정에 의해 제조된다.
도 4는 본 발명에 따른 카트리지(100, 101, 102), 예를 들어 상기 실시예에 설명된 카트리지(100, 101, 102)를 처리하기 위한 본 발명에 따른 방법(700)의 실시예의 흐름도를 도시한다. 방법(700)의 제 1 단계 701에서, 카트리지(100)는 처리 유닛, 특히 카트리지(100, 101, 102)에서 처리될 수 있는 생물학적 샘플을 분석하기 위한 분석 장치에 도입된다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 병원체의 핵산을 복제하기 위한 중합효소 연쇄반응 또는 등온 증폭법을 이용하여 체액(혈액, 가래 또는 도말 표본) 내 병원체가 검출될 수 있다. 샘플에는 체액, 도말 표본, 분비물, 가래 또는 조직 샘플과 같은 인간 유래의 생물학적 물질로부터 얻은 액체, 특히 수용액이 포함될 수 있다. 샘플에는 예를 들어 박테리아, 바이러스, 세포, 순환 종양 세포, 무세포 DNA, 단백질 또는 기타 바이오마커 또는 언급된 개체들로 이루어진 특정 구성 요소와 같은 의학적, 임상적, 진단 또는 치료 관련 종들이 포함되어 있다. 예를 들어, 샘플 액체는 예를 들어 위에서 설명한 하나 이상의 복제 반응을 수행하기 위한 마스터 믹스 또는 이의 구성 요소이다.
처리를 위해, 카트리지(100, 101, 102)는 바람직하게는 카트리지(100, 101, 102) 내의 액체의 중력 기반 미세유체 처리를 가능하게 하기 위해 지구의 중력장에 대해 기울어져 정렬된다. 카트리지(100, 101, 102)의 이러한 배향은 예를 들어 방출된 액체 시약이 사전 보관 챔버의 하단에 축적되고 거기에서 카트리지(100, 101, 102)의 미세유체 네트워크에서 추가로 처리되는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 카트리지(100, 101, 102)는 베이스의 평면에 대한 법선과 중력장(50)의 방향 사이의 각도가 0 내지 80도, 바람직하게는 10 내지 80도, 예를 들어 30도가 되도록 정렬된다.
방법(700)의 제 2 단계 702에서, L자형 카트리지(100, 101, 102)는 예를 들어 위에 설명된 바와 같이 내부에서 샘플을 처리하기 위해 처리 유닛에서 처리된다.
방법(700)의 제 3 단계 703에서, 카트리지(100, 101, 102)는 처리 유닛로부터 배출되고, 바람직하게는 추가로 분석 결과도 출력된다.
100, 101, 102: 카트리지
105: 베이스
111: 정면
160: 돌출부
170: 제 2 돌출부
105: 베이스
111: 정면
160: 돌출부
170: 제 2 돌출부
Claims (11)
- 미세유체 카트리지(100, 101, 102)로서, 상기 카트리지(100, 101, 102)의 베이스(105)가 L자 형상을 갖는, 카트리지(100, 101, 102).
- 제 1 항에 있어서, 상기 베이스(105)는 직사각형을 기반으로 하고 상기 직사각형의 하나의 모서리 부분이 누락되어 상기 카트리지(101)가 동일한 베이스(105)를 갖는 제 2 카트리지(102)에 대해, 하나의 카트리지(100, 101, 102)의 베이스(105)의 돌출부(160)가 다른 카트리지(100, 101, 102)의 베이스(105)의 누락된 모서리 부분에 맞물리도록 배열될 수 있는, 카트리지(100, 101, 102).
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 돌출부(160)는 제 2 돌출부(170)를 갖고, 상기 제 2 돌출부(170)는 바람직하게는 상기 제 1 돌출부(160)의 정면(111)에 배열되어 있는, 카트리지(100, 101, 102).
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌출부(160)는 적어도 부분적으로 테이퍼진 폭(111)을 갖고, 특히 제 1 길이방향 측면(110)과 제 2 길이방향 측면(112)은 상기 돌출부(160)를 따라 서로를 향해 연장되는, 카트리지(100, 101, 102).
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌출부(160)는 상기 돌출부(160)의 면적과 상기 누락된 모서리 부분의 면적이 동일하거나 유사한 치수를 갖도록 설계되는, 카트리지(100, 101, 102).
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스(105)의 길이방향 측면(112)과 횡방향 측면(122)은 90도보다 큰 각도(114)를 이루는, 카트리지(100, 101, 102).
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 치수(110)의 길이와 제 2 치수(121)의 길이의 비율은 1.4 내지 2.0, 바람직하게는 1.5 내지 1.7, 특히 바람직하게는 1.58 내지 1.65인, 카트리지(100, 101, 102).
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 카트리지(100, 101, 102)의 하나 이상의 모서리는 라운딩되는, 카트리지(100, 101, 102).
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 제 1 카트리지(101)와 동일한 베이스(105)를 갖는 제 2 카트리지(102)를 포함하는 장치(300)로서, 2개의 카트리지(101, 102)들은 하나의 카트리지(101, 102)의 베이스(105)의 돌출부(160)가 다른 카트리지(101, 102)의 베이스(105)의 누락된 모서리 부분에 맞물리는 방식으로 서로 연결되는, 장치(300).
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 카트리지(100, 101, 102)를 제조하는 방법(600)으로서,
- 공작물 캐리어에 2개의 반제품을 배열하는 단계(601)로서, 상기 반제품들은 L자형 베이스(105)를 갖는, 상기 단계(601),
- 상기 2개의 반제품을 병렬로 처리하는 단계(602)로서, 상기 처리는 상기 반제품에 추가 부품들을 장착하는 것을 포함하는, 상기 단계(602),
- 상기 2개의 반제품들을 각각 다른 반제품과 조립하는 단계(603),
- 상기 2개의 반제품들을 L자형 베이스(105)를 갖는 2개의 카트리지(100, 101, 102)들로 분리하는 단계(605)를 포함하는, 방법(600). - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 카트리지(100, 101, 102)를 처리하는 방법(700)으로서, 상기 카트리지(100, 101, 102)는 처리 유닛에서 기울어져 처리되는, 방법(700).
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102021203617.1A DE102021203617A1 (de) | 2021-04-13 | 2021-04-13 | L-Kartusche |
| DE102021203617.1 | 2021-04-13 | ||
| PCT/EP2022/055552 WO2022218603A1 (de) | 2021-04-13 | 2022-03-04 | L-kartusche |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230170712A true KR20230170712A (ko) | 2023-12-19 |
Family
ID=80928625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020237038504A KR20230170712A (ko) | 2021-04-13 | 2022-03-04 | L자형 카트리지 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240116049A1 (ko) |
| EP (1) | EP4323109A1 (ko) |
| JP (1) | JP2024517398A (ko) |
| KR (1) | KR20230170712A (ko) |
| CN (1) | CN117529368A (ko) |
| AU (1) | AU2022256669A1 (ko) |
| CA (1) | CA3215132A1 (ko) |
| DE (1) | DE102021203617A1 (ko) |
| WO (1) | WO2022218603A1 (ko) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020045243A1 (en) * | 2000-09-15 | 2002-04-18 | Laska Ronald C. | Fluid cartridge and method |
| JP4912096B2 (ja) * | 2006-09-07 | 2012-04-04 | ローム株式会社 | マイクロチップ検査装置 |
| DE102016222072A1 (de) | 2016-11-10 | 2018-05-17 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur geneigten Prozessierung von mikrofluidischen Kartuschen |
| DE102016222075A1 (de) | 2016-11-10 | 2018-05-17 | Robert Bosch Gmbh | Prozessiersystem und Verfahren zur Prozessierung einer mikrofluidischen Kartusche mit einer Prozessiereinheit |
| TWI738328B (zh) * | 2017-09-28 | 2021-09-01 | 美商伊路米納有限公司 | 流體施配器總成與用於將流體施配至流體匣中的方法 |
| EP3778026A4 (en) * | 2018-07-28 | 2022-01-19 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | MODULAR FLUID CHIP AND FLUID FLOW SYSTEM COMPRISING THE SAME |
-
2021
- 2021-04-13 DE DE102021203617.1A patent/DE102021203617A1/de active Pending
-
2022
- 2022-03-04 AU AU2022256669A patent/AU2022256669A1/en active Pending
- 2022-03-04 KR KR1020237038504A patent/KR20230170712A/ko unknown
- 2022-03-04 US US18/554,777 patent/US20240116049A1/en active Pending
- 2022-03-04 CA CA3215132A patent/CA3215132A1/en active Pending
- 2022-03-04 JP JP2023562783A patent/JP2024517398A/ja active Pending
- 2022-03-04 CN CN202280042073.XA patent/CN117529368A/zh active Pending
- 2022-03-04 WO PCT/EP2022/055552 patent/WO2022218603A1/de active Application Filing
- 2022-03-04 EP EP22711934.4A patent/EP4323109A1/de active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2022256669A1 (en) | 2023-11-23 |
| CN117529368A (zh) | 2024-02-06 |
| DE102021203617A1 (de) | 2022-10-13 |
| CA3215132A1 (en) | 2022-10-20 |
| WO2022218603A1 (de) | 2022-10-20 |
| JP2024517398A (ja) | 2024-04-22 |
| US20240116049A1 (en) | 2024-04-11 |
| EP4323109A1 (de) | 2024-02-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20210008560A1 (en) | Instrument for preforming a diagnostic test on a fluidic cartridge | |
| US9086371B2 (en) | Fluidics devices | |
| US20210138472A1 (en) | Instrument for performing a diagnostic test on a fluidic cartridge | |
| Fredrickson et al. | Macro-to-micro interfaces for microfluidic devices | |
| US9435765B2 (en) | Cartridge and system for manipulating samples in liquid droplets | |
| KR101951906B1 (ko) | 샘플 투입 및 결과 발생 처리를 제공하기 위한 단일한 바이오칩 및 이의 제조 방법 | |
| US20050136546A1 (en) | Microtiter plate, system and method for processing samples | |
| US8815521B2 (en) | Apparatus and method for cell disruption | |
| EP1180135B1 (en) | Apparatus and method for cell disruption | |
| US20040200909A1 (en) | Apparatus and method for cell disruption | |
| CN113275044B (zh) | 检测芯片及其使用方法、检测装置 | |
| EP1166109A2 (en) | Fluidic devices | |
| US9090891B2 (en) | Pen-shaped device for biological sample preparation and analysis | |
| CN108430635B (zh) | 用于中射流和/或微射流工艺的装置和方法 | |
| WO2011151804A1 (en) | A fluidic interfacing system and assembly | |
| KR20230170712A (ko) | L자형 카트리지 | |
| WO2014071257A1 (en) | Devices and methods for biological sample preparation | |
| EP2943278B1 (en) | Cartridge and system for manipulating samples in liquid droplets | |
| JP2016505364A (ja) | ピペットチップ、そのようなチップを備えるピペット、そのようなピペットチップと、試料を含有する少なくとも１つの容器とを含む一式及びそのようなピペットを使用する方法 | |
| KR101573501B1 (ko) | 세포 분리칩 및 이를 이용한 세포 분리 방법 | |
| WO2014071258A1 (en) | Devices and methods for biological sample-to-answer and analysis | |
| WO2014071259A1 (en) | Methods of fabrication of cartridges for biological analysis | |
| EP3517953B1 (en) | Pillar unit for bio chip | |
| EP1547691A1 (en) | Microtiter plate, system and method for processing samples | |
| Becker et al. | Stationary microfluidics: molecular diagnostic assays by moving magnetic beads through non-moving liquids |