用于液化干燥试剂的微流体装置和微流体方法，尤其用于检测病原体与流程

背景技术：

1、用于生物化学或分子生物学分析（例如用于通过核酸扩增来检测病原体，例如作为pcr测试）的试剂经常以冷冻干燥的或者说冻干的形式预先存放。这尤其具有的优点是，能够存放诸如酶等活性组分而无需冷却。

2、对于微流体系统中的预先存放而言存在使冻干物可再现地且无气泡地液化的问题，因为这无法像在手动流程中那样通过受控的吸移和涡旋实现。

技术实现思路

1、本发明的优点

2、在此背景下，本发明涉及一种用于分析生物试样的微流体系统，尤其涉及一种用于检测核酸序列的微流体系统，例如用于尤其通过核酸扩增来检测病原体。

3、所述微流体系统尤其能够是微流体装置、例如微流体盒，其例如利用分析器具处理，这例如在文件de 10 2016 222 075 a1和de 10 2016 222 072 a1中描述。在所述系统或者说在所述装置或者盒中能够预先存放呈干燥形式的一种或多种物质、尤其作为冻干物，尤其是用于生物化学反应和/或用于重构缓冲液的试剂。

4、因此，微流体系统具有至少一个用于预先存放可溶物质、尤其冻干物的腔室。腔室与用于引入用来溶解所述物质的流体的通道（在下文中也表示为供应通道）连接，其中，该通道的至少一个区段构造为毛细通道。特别地，供应通道经由第一通口直接与腔室流体连接。“腔室”尤其一般而言理解为系统中的可填充容积，其中，该容积能够容纳要溶解的物质。腔室例如能够具有圆的或者有角的形状。在本发明的意义中，拉长的腔室（其因此也表现为通道）也能够理解为腔室。“毛细通道”尤其应理解为具有处于100平方微米（µm2）和1平方毫米（mm2）之间、优选处于1000平方微米和0.1平方毫米之间的横截面积的通道，其中，该横截面例如能够圆形地、椭圆形地、矩形地或者梯形地构造。对于椭圆形的或者圆形的横截面而言，最大内直径（即对于圆形的横截面而言为直径，并且对于椭圆形的横截面而言尤其为限定该横截面的椭圆的主轴线或者说两倍大的半轴线）例如能够处于10和1000微米之间、优选处于10和700微米之间、特别优选处于10和500微米之间。

5、通过本发明以有利的方式提供微流体系统，利用该微流体系统能够使能溶解的物质、尤其冻干物可再现地溶解，尤其溶化和液化。这以有利的方式能够实现：能够将溶解的液体缓慢地且受控地施加到能溶解的物质上，这有助于明确定义的和可再现的液化。此外，由此避免夹留气泡或者失去能溶解的物质。通过使用毛细通道，填充过程相对于施加的泵送速率的变化或者说施加的压力的变化是耐受的。由此能够更容易地设计用于填充的泵。所述泵能够直接与供应通道连接或者甚至直接与毛细通道连接。此外，本发明能够实现，不同类型的能溶解的、尤其干燥的物质或者说冻干物（例如不同大小的粉末、片剂或者珠粒（beads））能够可再现地液化。

6、微流体系统能够具有换气通道，该换气通道与腔室连接。这使得利用流体、尤其用于溶解所述物质的液体填充腔室变得容易，因为处于腔室中的气体（例如空气）能够容易地经由换气通道排出。

7、在符合规定地使用所述系统的情况下，换气通道能够以有利的方式布置在腔室的关于引力方向的上方部分中。这使得在填充期间或者在填充之后从腔室导出空气或者气泡变得容易。

8、按照优选的改型方案，用于引入流体的通道具有第一阀。因此能够将带有物质的腔室与剩余的流体网络隔开，直至所述物质应溶解。优选地，毛细通道的至少一部分位于阀与腔室、尤其与第一通口之间。按照优选的设计方案，毛细通道在此延伸到阀中的阀座处，尤其在阀构造为例如常闭的膜片阀的情况下是如此。此外，换气通道或者开口（换气通道经由所述开口与腔室连接）能够具有阀。

9、按照特别的设计方案，毛细通道直接地、尤其经由第一通口通入到腔室中。换言之，供应通道在毛细通道的端部与腔室之间不再加宽。这有助于将流体以明确定义的方式引入到腔室中，因为在通口前方不再对通道进行扩张并且因此不再对流动进行干扰。此外，由此降低在通道中保留的死容积以及布置结构的空间需求。在优选的设计方案中，用于引入流体的通道在第一阀和腔室之间的整个区段或者甚至用于引入流体的整个通道构造为毛细通道。

10、在本发明的有利的改型方案中，毛细通道在背离腔室的端部上、尤其经由t形交叉部与另外的通道连接，所述另外的通道用于冲洗在背离的端部前方的区域。在此，与另外的通道的连接能够要么以直接与毛细通道连接的方式实现、要么经由供应通道的没有设计为毛细通道的区段来实现。供应通道的这个区段以有利的方式尽可能短地设计，以便防止夹留气泡。实施为t形交叉部的实施方案具有的优点是，例如能够预填充供应通道前方的区域。由此例如能够将多种液体相继地无气泡地注入到毛细通道中。

11、在供应通道具有阀的情况下，供应通道在所述阀与所述另外的通道之间的区域能够构造为毛细通道。这具有的优点是，进一步降低供应通道中的死容积。此外，以有利的方式避免气泡位于阀前方或者有效地夹留在阀与另外的通道之间。优选地，在此将通过阀的整个流体路径成型为毛细通道。特别地，毛细通道因此从两个侧部延伸达到阀的阀座处，例如在将阀构造为尤其常闭的膜片阀的情况下是如此。

12、腔室和毛细通道能够理解为一种单元。微流体系统按照改型方案能够具有两个或者多个这样的单元，尤其至少一个第二单元。至少两个这样的单元能够彼此流体连接、尤其通过并联连接的方式实现，其中，这两个供应通道彼此、尤其经由另外的通道连接。通过串联连接实现的连接也是可行的，其中，例如第一单元的腔室例如经由换气通道与第二单元的供应通道连接。换言之，腔室和毛细通道形成第一单元并且微流体系统包括至少一个第二单元，其中，第二单元具有另外的腔室以及与所述另外的腔室连接的通道，该通道至少部分区段地构造为毛细通道，其中，第一单元和第二单元相对于彼此在流体方面并联地或者串联地布置。该改型方案具有的优点是，多种物质能够并行地或者依次地溶解。

13、微流体系统或者系统的包括腔室和供应通道的至少一个区域能够优选构造为注塑件。

14、本发明的主题也涉及一种用于溶解腔室中的可溶解物质的方法，其中，经由供应通道将流体、尤其液体引入到腔室中以用于溶解所述物质，尤其通过泵的运行来实现。随后，溶解的物质的至少一部分能够从腔室导出，优选通过毛细通道、尤其通过将低压施加到毛细通道处来实现，例如再通过一个泵或者相同的泵来实现。

1.用于分析生物试样的微流体系统（100），其包括：用于预先存放可溶的物质（190）、尤其冻干物的腔室（110）以及与所述腔室（110）连接的通道（120），所述通道用于引入用来溶解物质（190）的流体，其中，所述通道（120）的至少一个区段构造为毛细通道（125）。

2.根据权利要求1所述的微流体系统（100），其中，所述腔室（110）与换气通道（130）连接。

3.根据前述权利要求中任一项所述的微流体系统（100），其中，用于引入流体的通道（120）具有第一阀（121），其中，所述毛细通道（125）的至少一个部分位于阀（121）与腔室（110）、尤其与第一通口之间。

4.根据权利要求2或3中任一项所述的微流体系统（100），其中，所述换气通道（130）具有第二阀（131）。

5.根据前述权利要求中任一项所述的微流体系统（100），其中，所述毛细通道（125）直接通入到所述腔室（110）中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的微流体系统（100），其中，用于引入流体的通道（120）的在第一阀（121）与腔室（110）之间的整个区段构造为毛细通道（125），或者用于引入流体的整个通道（120）构造为毛细通道（125）。

7.根据前述权利要求中任一项所述的微流体系统（100），其中，系统（100）具有用于将流体通过所述毛细通道（125）泵送到所述腔室（110）中的泵（140），其中，所述泵（140）优选直接与用于引入流体的通道（120）连接或者优选直接与所述毛细通道（125）连接。

8.根据前述权利要求中任一项所述的微流体系统（100），其中，所述毛细通道（125）在背离所述腔室（110）的端部（123）上与另外的通道（120）连接，所述另外的通道用于冲洗背离的端部（123）前方的区域。

9.根据权利要求8所述的微流体系统（100），其中，用于引入流体的通道（120）具有第一阀（121），其中，用于引入流体的通道（120）的在第一阀（121）与所述另外的通道（120）之间的区域构造为毛细通道（125）。

10.根据前述权利要求中任一项所述的微流体系统（100），其中，所述腔室（110）和所述毛细通道（125）形成第一单元（160、161），并且其中，所述系统（100）包括至少一个第二单元（162），其中，所述第二单元（162）具有另外的腔室（110）以及与所述另外的腔室（110）连接的通道（120），该通道至少部分区段地构造为毛细通道（125）。

11.根据权利要求10所述的微流体系统（100），其中，所述第一单元（161）和所述第二单元（162）相对于彼此在流体方面并联地布置，尤其通过共同的另外的通道（150）来实现。

12.根据权利要求10所述的微流体系统（100），其中，所述第一单元（161）和所述第二单元（162）相对于彼此在流体方面串联地布置，尤其通过所述第一单元（161）的换气通道（130）与所述第二单元（162）的腔室（110）的连接来实现。

13.根据前述权利要求中任一项所述的微流体系统（100），其中，系统（100）的包括腔室（110）和用于引入流体的通道（120）的至少一个区域构造为注塑件。

14.用于在根据前述权利要求中任一项所述的微流体系统（100）中溶解可溶的物质（190）的方法（500），其中，通过用于引入流体的通道（120）将流体引入到所述腔室（110）中，以便溶解处于所述腔室（110）中的可溶的物质（190）。

15.根据权利要求14所述的方法（500），其中，经溶解的物质（190）的至少一部分通过所述毛细通道（125）从所述腔室（110）导出，尤其通过将低压施加到所述毛细通道（125）处来实现。