(57)【要約】  本発明は、チャネル内において液体を取り扱う装置及び方法に関し、チャネル壁に対して毛管状中間スペースを形成する物体をチャネル内で動かし、チャネルを本体までしか液体で満たさない。好ましくは、本体は、液体について湿潤させることができないチャネルの領域をも橋渡しすることができる。
2013522014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体（２）を受け入れるチャネル（３）を有すると共に前記チャネル内で動くことができる物体（４）を有する液体（２）の取り扱い装置（１）において、
前記物体（４）は、前記チャネルをその断面積の６０％を超える断面積にわたって占め、中間スペース（６）が前記物体（４）と前記チャネルの壁との間に形成され、前記液体（２）又はそのフロント（２Ａ）が毛管作用力によって前記中間スペース（６）内に保持されるようになっており、前記チャネル（３）は、前記物体（４）又は前記中間スペース（６）の端までしか前記液体（２）によって満たされず且つ／或いは
前記チャネル（３）は、前記物体（４）によって前記液体（２）について橋渡しすることができる少なくとも１つの非湿潤性領域（３Ａ）を有する、装置。
【請求項２】
前記物体（４）は、前記チャネル（３）内で規定された整列状態で案内される、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記物体（４）は、前記物体（４）と前記チャネル壁との間で前記液体（２）の膜によって側方に案内される、請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
前記物体（４）は、前記チャネル（３）の最大断面寸法よりも大きな長さを有する、請求項１〜３のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項５】
前記物体（４）は、細長い形態のものである、請求項１〜４のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項６】
前記物体（４）は、磁気的に且つ／或いは無接触で動くことができる、請求項１〜５のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項７】
前記物体（４）を前記チャネル（３）に沿って動かす取り扱い装置（７）が設けられている、請求項１〜６のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項８】
前記物体（４）は、前記チャネル（３）の種々の領域又は区分（３Ｂ）内に選択的に動くことができる、請求項１〜７のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項９】
サイドチャネル（３Ｃ）が前記チャネル（３）から枝分かれしており、前記液体（２）は、前記物体（４）が少なくとも前記チャネル（３）からの前記サイドチャネル（３Ｃ）の枝分かれ部まで前記チャネル（３）内で前記液体（２）によって動かされ又は動かされたとき、前記サイドチャネル（３Ｃ）中に流れるしかなく又は流れることができる、請求項１〜８のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項１０】
液体（２）を取り扱う方法であって、物体（４）を前記液体（２）のためのチャネル（３）内で動かす、方法において、
前記物体（４）と前記チャネルの壁との間に中間スペース（６）を形成し、前記液体（２）又はそのフロント（２Ａ）を毛管作用（６）によって前記中間スペース（６）内に保持し、前記チャネル（３）に前記本体（４）又は前記中間スペース（６）の端まで前記液体（２）を充填し、前記液体（２）による前記チャネル（３）の充填は、前記物体（４）の位置及び／又は運動によって制御されると共に／或いは
前記物体（４）を前記液体（２）によって湿潤できない前記チャネル（３）の領域（３Ａ）にわたって動かし、それにより、前記領域（３Ａ）を前記液体（２）について橋渡しして前記液体（２）が前記領域（３Ａ）にわたって流れ又は流れることができる、方法。
【請求項１１】
前記物体（４）を前記物体（４）と前記チャネル壁との間で前記液体（２）の膜によって側方に案内する、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記物体（４）を前記チャネル（３）内で磁気的に且つ／或いは無接触で動かす、請求項１０又は１１記載の方法。
【請求項１３】
前記物体（４）を別々のチャネル区分（３Ｂ）内へ選択的に動かす、請求項１０〜１２のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項１４】
前記チャネル（３）のサイドチャネル（３Ｃ）内への前記液体（２）の流入を前記物体（４）により制御し、前記液体（２）は、前記物体（４）を前記液体（２）と共に前記液体（３）内で少なくとも前記チャネル（３）からの前記サイドチャネル（３Ｃ）の枝分かれ部まで動かすと、前記サイドチャネル（３Ｃ）中に流れるしかない、請求項１０〜１３のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１〜９のうちいずれか一に記載の装置（１）を用いる、請求項１０〜１４のうちいずれか一に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に記載された液体取り扱い装置及び請求項１０の前提部に記載された液体取り扱い方法に関する。
【０００２】
本発明は、特に、マイクロフルイディックシステム又はチャネル（マイクロ流路と呼ばれることがある）内における液体の取り扱いに関する。
【背景技術】
【０００３】
例えば液体を取り扱うために弁又は選択的ベントを使用することが知られている。このようにすると液体を特に特定の箇所で停止させることができる。他方、特にチャネルの所望の領域内での液体のフロントの制御又は取り扱いは、困難であり又は追加の労力を必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、特に液体の流動フロント（前面）の取り扱い面での向上を可能にし又は容易にする好ましくはマイクロフルイディックチャネル内での液体の取り扱い装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、請求項１記載の装置又は請求項１０記載の方法によって解決される。有利な別の特徴は、従属形式の請求項の内容である。
【０００６】
一観点では、本発明は、液体のためのチャネル内に物体を提供し又はこのチャネル内で物体を動かすことを想定しており、毛管状隙間又は中間スペースが物体とチャネル壁との間に形成され、液体又はそのフロントは、毛管作用力によってこの隙間又は中間スペース内で止められ、チャネルは、物体まで又は隙間若しくは中間スペースの端までだけ液体で充填されるに過ぎず、液体によるチャネルの充填は、物体の位置及び／又は運動によって制御され又は操作される。これにより、液体の流動フロント（以下、略して「フロント」とも言う）を得てこれを操作することが極めて容易である。
【０００７】
好ましくは、物体は、チャネルをその断面積の６０％を超え、特に７０％を超え、特に好ましくは８０％を超える断面積にわたって占める。その結果、物体とチャネル壁との間に特に高い毛管作用力を達成することができる。
【０００８】
本発明の別の観点では、物体を液体によって湿潤できないチャネルの領域にわたって動かし、この領域を液体について橋渡しして液体がこの領域にわたって流れ又は流れることができるようにする。これにより、この場合も又、液体又はそのフロントの極めて簡単な制御又は取り扱いが可能である。
【０００９】
本発明の別の観点によれば、液体による充填を選択的に制御するために物体をチャネルの互いに異なる区分内に又はチャネルから枝分かれしているチャネル内に選択的に又は連続的に動かすのが良い。
【００１０】
本発明によれば、サイドチャネルがチャネルから枝分かれしており、液体は、物体が少なくともチャネルからのサイドチャネルの枝分かれ部までチャネル内で液体によって動かされ又は動かされたとき、サイドチャネル中に流れるしかなく又は流れることができる。このように、これ又、液体による充填の選択的な制御を簡単な仕方で達成することができる。
【００１１】
好ましくは、物体は、規定された整列状態でチャネル内で案内され又はチャネルによって案内される。特に、物体をチャネル内で回転させることができない。
【００１２】
好ましくは、物体は、チャネルの最大断面寸法よりも大きな長さを有する。これにより、チャネル又はマイクロフルイディックシステム内における物体の規定された運動及び／又は規定された方向の実現が可能である。
【００１３】
好ましくは、物体は、規定された形状を備えた状態で寸法的に安定している。
【００１４】
本発明は、特にマイクロフルイディックチャネル又はシステム内における液体の取り扱いに関する。「マイクロフルイディック」という用語は、本発明によれば、好ましくは１０ｍｌ未満、特に好ましくは１ｍｌ未満の容積及び／又は好ましくは２ｍｍ未満、特に好ましくは５００マイクロメートル未満のチャネル液体断面寸法（最大直径）を意味している。
【００１５】
本発明の上述の観点並びに以下の説明及び特許請求の範囲の記載から得られる観点及び特徴を互いに別個独立に又は任意所望の組み合わせの状態で具体化できる。
【００１６】
本発明の別の観点、別の特徴、別の特性及び別の利点は、特許請求の範囲の記載及び図面を参照して行われる好ましい実施形態についての以下の説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態としての提案対象の装置の平面図である。
【図２】第１の実施形態としての装置の概略断面図である。
【図３】第１の実施形態としての装置を別の状態で示す平面図である。
【図４】第２の実施形態としての提案対象の装置の平面図である。
【図５】第２の実施形態としての装置を別の状態で示す平面図である。
【図６】第３の実施形態としての提案対象の装置の平面図である。
【図７】第３の実施形態としての装置を別の状態で示す平面図である。
【図８】第３の実施形態としての装置を更に別の状態で示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図中、同一の参照符号が説明を繰り返さない場合であっても、対応の又は同様な利点及び特性を生じさせる同一又は類似の部分及びコンポーネントに用いられている。
【００１９】
図１は、液体２を取り扱うための提案対象の装置１を概略平面図で示している。装置１は、形態が好ましくは少なくとも実質的に名刺形で板状の平べったく薄手であり且つ／或いは平面状である。
【００２０】
装置１は、好ましくは、液体２を受け入れる特に１つ（少なくとも１つ）のマイクロフルイディックチャネル（マイクロ流路とも呼ばれる）３を有している。チャネル３又は装置１は、特に、マイクロフルイディックシステム又はその一部をなしている。
【００２１】
図２の装置１の概略断面図に示されているように、装置１は、好ましくは、チャネル３又はマイクロフルイディックシステムが、特に、カバー１Ｂである又は好ましくはこれで閉鎖された１つ又は２つ以上の窪み―好ましくは、１本又は２本以上の溝の形態をしている―によって形成されたベース部分１Ａを有している。図２では、液体２は示されていない。
【００２２】
ベース部分１Ａは、好ましくは、プラスチック部分及び／又は射出成形品として具体化されている。ベース部分１Ａは、形態が、好ましくは少なくとも実質的に平べったく、平面状であり、板状であると共に／或いは剛性である。
【００２３】
チャネル３又はマイクロフルイディックシステムは、好ましくは、ベース部分１Ａの平坦な側部に形成され又はこれに沿って形成されていると共に／或いは平坦な側部に向かって開いている。チャネル３又は窪み若しくは平坦な側部は、好ましくは、少なくとも実質的に全体がカバー１Ｂで閉鎖されている。しかしながら、他の設計上の手段も又、採用可能である。
【００２４】
カバー１Ｂは、好ましくは、フィルムとして具体化されている。カバー１Ｂは、好ましくは、くっつけられ、積層されると共に／或いは溶接されている。好ましくは、カバー１Ｂは、接着フィルム又はヒートシール可能なフィルム等で形成されている。
【００２５】
カバー１Ｂは、好ましくは、少なくとも光学見知又は検査等を可能にするために少なくとも部分的に透明である。
【００２６】
図１の平面図の全てに関し、カバー１Ｂは、説明の目的上、省かれている。
【００２７】
装置１は、チャネル３又はシステム内において且つ／或いは液体中で動くことができる少なくとも１つの物体４を有する。
【００２８】
物体４は、チャネル３内で、特にチャネル３に沿って動くことができる。図１の装置１の平面図では、物体４は、第１の位置で示されている。図３の平面図は、物体４を第２の又は別の位置で示している。
【００２９】
提案対象の装置１及び提案対象の方法により、液体２及び特に好ましくはそのフロント（流動フロント）２Ａ及び／又は液体２によるチャネル３の充填を特に物体４の位置及び／又は運動状態に応じて、チャネル３内における物体４の運動によって操作し又は制御することができる。これは、特に、本発明の提案によれば、液体２が特に毛管作用力の結果としてチャネル３を自動的には充填することがないということによって可能になり又は達成される。特に、チャネル３の断面積は、このように（大きく）選択されると共に／或いは湿潤性は、例えばチャネル３に連結されたリザーバ５から始まって適当な所定の期間にわたる毛管作用力によるチャネル３内への液体２の流れが生じず又はいずれの場合においてもほんの僅かであるように（非常に低いように）選択される。特に好ましくは、この場合ベース部分１Ａ及びカバー１Ｂにより形成されるチャネル壁及びオプションとして更に物体４又はその表面との液体２の接触角度は、９０°未満である。
【００３０】
局所的に可変の又は動くことができる物体４がチャネル３内のフロント２Ａの付近中に動かされると、特にフロント２Ａを超えて液体２から出てまだ充填されていないチャネル３内に動き又は未だ充填されていないチャネル３から始まって最初に液体２に接触すると、液体２は、チャネル壁と物体４との間に存在する隙間又は中間スペース６内に流れる。この中間スペース６は、極めて狭く又は特にスロット状である。物体４の付近における液体２のためのチャネル断面のこの幾何学的変化により、液体２内における圧力勾配が増大し、若しくは毛管作用力が増大し又は中間スペース６内への液体２の流出が生じる。特に、かかる大きな毛管作用力は、中間スペース６内で作用状態にあり、従って、中間スペース６内の液体２の所望の流出が特に比較的又は十分に迅速に起こるようになる。
【００３１】
チャネル３内の物体４がリザーバ５から若しくは液体２の流入端から又は既に液体２で満たされているチャネル３の部分から遠ざけられ、即ち、図１において矢印で示されているように右側に動かされて物体４が液体２又はそのフロント２Ａと接触状態を保つ場合、液体２は、移動中又は形成中の中間スペース６内に及びかくしてチャネル３内に常時流入し又は流れ込む。これにより、チャネル３内への液体の制御された運搬が行われ又は液体２の制御された取り扱いが可能である。かくして、特に、液体２によるチャネル３の充填又は液体２のフロント２Ａの位置及び／又は運動を極めて簡単に制御し又は操作することができる。
【００３２】
図１は、装置１を依然として動いている状態で示している。液体２は、中間スペース６をまだ完全には満たしておらず、これを部分的にしか満たしていない。かくして、液体２は、特に矢印で示されているように中間スペース６内に依然として流れ込んでいる。代替的に又は追加的に、このことは、物体４それ自体が矢印の方向に、即ちまだ液体２で満たされていないチャネル３の部分内に依然として移動していることを示している場合がある。
【００３３】
特に好ましくは、物体４の最大移動速度は、これが、液体２による中間スペース６の充填速度よりも少なくとも実質的に高くはないように制限される。このように、物体４の長時間にわたる移動中であっても、物体４と液体２又はそのフロント２Ａの接触は、失われないようにすることができる。しかしながら、物体４を一時的に迅速に動かすことも又可能である。しかしながら、この移動が上述したように液体２との接触が失われるのを回避するよう長く続いてはならないよう注意しなければならない。これは、例えば高速での最大移動距離及び／又は高速での移動に要する最大時間をそれに応じて制限することによって実施できる。
【００３４】
図３は、物体４を別の位置で示している。具体的に説明すると、中間スペース６は、この場合、液体２で完全に満たされている。これは、特に、物体４がもはや動かされず中間スペース６が液体２で完全に充填されている場合に取られる静止状態である。この状態では、液体２又はそのフロント２Ａは、少なくとも実質的に、移動方向の前面に位置する物体４の端又は物体４とチャネル壁との間に形成されている液体２のための狭い隙間又は中間スペース６の端で終端している。
【００３５】
物体４は、好ましくは、できるだけ急であり又は鮮明な断面の増大によって生じ、かくして、液体２又はそのフロント２Ａのための毛管状停止部を作るために少なくとも移動方向におけるその前端のところに少なくとも実質的に鋭利なエッジ又は鋭利な段部を有し、その結果、液体２は、中間スペース６が完全に満杯状態になると、規定された又は確実な仕方で停止するようになる。これは、特に、液体が特に毛管作用力によって物体を超えてチャネル３内に流れ、それにより物体４に沿ってぐるりと完全に流れるのを回避するためである。このことは、好ましくは望ましくない場合であっても、それにもかかわらず、この作用効果は、必要ならば、例えば、物体４を対応のチャネル３の突出部、停止部又は他の断面部まで又はチャネル３内の別の物体４まで動かし又はこれと接触関係をなすようにする場合に利用できる。
【００３６】
提案対象の装置１及び提案対象の方法は又、特に物体４を液体２中で動かすと共に／或いは物体４を動かして液体２から出すと共に／或いは物体４を液体２中に動かすことによって液体２を取り扱うよう利用できる。かくして、例えば、液体２を混合し又は指定された量の液体２若しくは液体２の成分を輸送することが可能である。
【００３７】
物体４を動かすため、装置１は、好ましくは、図２に示されているような取り扱い装置７を有する。しかしながら、取り扱い装置７は、装置１だけと関連していても良く、特に、この取り扱い装置７は、別個の装置の一部をなしても良い。
【００３８】
物体４の移動は、好ましくは、無接触で起こり、特に、図示の実施形態では磁気の作用で、特に好ましくは物体４に作用する磁界の変化によって起こる。特に、磁界を外部で生じさせる。図示の実施形態では、取り扱い装置７は、この目的で、少なくとも１つの外部磁石及び／又は１個の電磁石又は複数個の電磁石を有する。
【００３９】
さらに、物体４は、好ましくは、少なくとも一部が磁性又は磁化可能な材料で作られ又はこれを該材料を備え、かかる材料は、特に、磁石を形成する。特に、常磁性、超常磁性又は強磁性材料が用いられる。
【００４０】
磁性材料又は磁石は、例えば、物体４内に収納され若しくはこの中に接着され又はこの中に取り付けられ又は接着され、又は例えばこの中に注型されるのが良い。しかしながら、物体４は、本質的に磁性材料又は磁化可能な材料で作られても良い。必要ならば、数種類又は互いに異なる磁性材料又は磁石を特に物体４の或る程度の制御性又は移動性が達成されるよう例えば空間的に分布して配置した状態で又は互いに間隔を置いた状態で物体に取り付け又はこれに使用しても良い。
【００４１】
磁性材料又は磁石の使用により、例えば、物体４が物体４に作用する磁界、即ち、特に取り扱い装置７により生じる磁界の勾配に沿って、また特に高い磁界強度の領域中を動くことができるようにすることも可能である。
【００４２】
物体４は又、磁界又は磁界の勾配を適切に変えることにより指定された方向で特定の領域及び／又はオプションとして更に逆方向に動くことができる。また、これに対応した急激な変化、特に、磁界の勾配の方向における変化により、極めて迅速な場合のある物体４の前後運動又は往復動又は物体４の振動が可能である。
【００４３】
また、代替的に又は追加的に、物体４を任意他の方法により、例えば回動又は回転中例えば重力の作用により、例えば装置１の回転中他の何らかの力又は加速度の作用により、電気的引き付け又は反発により、物体４に対する摩擦又はインターロック係合により、例えばフィラメント又は他の引っ張り又は圧縮手段により、超音波等により動かすことができる。
【００４４】
物体４は、好ましくは、長手方向に又はチャネル３に沿って、少なくとも又はオプションとして一方向にのみ又は両方向に動くことができる。
【００４５】
特にチャネル３内における、チャネル３に沿う、チャネル３の底部上における又はベース部分１Ａ上における物体の容易且つ／或いは規定された運動を達成し又は助けるため、物体４は、オプションとして、少なくとも１つの案内手段４Ａを有し、この案内手段は、図示の実施形態では、特に、図２に示されているように複数個の突出部又はランナにより形成されるのが良い。案内手段４Ａ又は突出部若しくはランナは、例えば、ベース部分１Ａ上における、チャネル３の底部上における物体４の滑りを助けることができ、即ち、滑り抵抗を減少させることができる。案内手段４Ａは、特にチャネル３の底部、チャネル３の側壁及び／又はカバー１Ｂから間隔を置いたところで物体４を案内し又は保持することができる。
【００４６】
必要に応じて、案内手段４Ａは、物体４の一方の側にのみ、特にその底部に又はチャネル壁に向いた物体４の側部のうちの幾つか又は全てに設けられるのが良い。必要に応じて、種々の側面に種々の形態の案内手段又は突出部、ランナ等を設けることができる。
【００４７】
物体４をチャネル壁に可能な限り接触させないようにするため又は摩擦を可能な限り最も低くするため、特に扁平であり且つ／或いは椀形帽状の突出部が特に好ましい。
【００４８】
代替的に又は追加的に、物体４は又、チャネル３内において液体２により側方に案内可能である。特に、液体２は、物体４の周囲全体にわたって又は全てのチャネル壁に向かって物体４とチャネル壁との間の中間スペース６を充填する傾向があるということが言える。この充填は、特に、毛管作用力の結果として自動的に起こる。この充填は、例えば、物体４がまず最初に液体２に接触した後に自動的に起こる。次に、物体４が引き続きチャネル３内で動くと、中間スペース６は、物体４が好ましくは、特にチャネル壁と接触することなく液体２にだけで側方に案内されるようにするために液体で少なくとも十分に満たされたままである。
【００４９】
液体２による中間スペース６の上述の充填、特に、液体２によるチャネル３内での物体４の全体的側方の充填及び／又は液体２による中間スペース６の迅速な充填又は中間スペース６内におけるフロント２Ａの迅速な前進は、複数の手段により、特に、中間スペース６の細いサイズ又は平べったい形態及び／又は物体４の良好な湿潤性又は物体４の湿潤性の増大によって支援され又は達成できる。
【００５０】
中間スペース６は、好ましくは、形態が極めて薄く又は細く又は狭い。これにより、中間スペース６内には、液体２が中間スペース６を極めて迅速に且つ／或いは好ましくは物体４の周囲の全ての側部について充填するようにする比較的大きな毛管力が生じる。
【００５１】
湿潤性を高め又は向上させるため、物体４は、これに対応して、部分的に又は全体が構造化され、特に好ましくは微細構造化され、処理されると共に／或いは特に少なくともチャネル壁に向いたその表面及び側面が又はチャネル壁に向いたその表面及び側面だけが被覆される。このように、例えば、親水性液体２の場合、物体４の側面がこれに対応して親水性形態のものであり、これに対し、チャネル３又はそのチャネル壁が特に疎水性形態のものであるようにすることが可能である。
【００５２】
液体２によるチャネル３内での物体４の案内を助け又は可能にすると共に／或いは底部のところでの中間スペース６の充填を助け又は可能にするため、物体４は、好ましくは、少なくとも実質的に液体２に一致した密度を有する。
【００５３】
好ましくは、液体２は、かくして、物体４とチャネル壁との間、即ち、中間スペース６内にフィルムを形成し、かくして、物体４を側方に案内することができる。
【００５４】
物体４は、好ましくは、幾何学的形状がチャネル断面に少なくとも実質的に類似した断面を有する。好ましくは、オプションとしての案内手段４Ａを考慮に入れない。かくして、極めて小さい中間スペース６又は周囲又は断面が一様なスペースを特に物体４がチャネル３内に少なくとも実質的に中央に配置され又は案内される場合、物体４とチャネル壁との間に達成でき又は実現できる。
【００５５】
図示の実施形態では、チャネルは、断面が少なくとも実質的に長方形であり又は正方形である。この場合、物体４は、好ましくは、少なくとも実質的にこれに対応した形のものである。しかしながら、他の断面形状も又、使用可能である。例えば、チャネル３及び物体４は、少なくとも実質的に丸形であり、長円形であり又は平べったい断面のものであることも又可能である。
【００５６】
物体４は、好ましくは、細長い形状のものである。これは、チャネル３内における良好な案内を保証するのを助ける。
【００５７】
物体４は、好ましくは、その長さ全体にわたり又は少なくともその広い右側の領域にわたり少なくとも実質的に一定の断面を有する。
【００５８】
図示の実施形態では、物体４は、好ましくは、少なくとも実質的に立方形及び／又はプリズム形である。
【００５９】
物体４は、好ましくは、チャネル壁の側壁に対応関係をなして向いた少なくとも実質的に平らな又は平面状の側面を有する。
【００６０】
チャネル壁からの物体４又はその表面の平均又は最大距離、即ち、中間スペース６の平均又は最大高さ又は厚さは、好ましくは、１ｍｍ未満、より好ましくは５００μｍ未満、特に好ましくは約２００μｍ以下である。
【００６１】
物体４は、好ましくは、チャネル３内で又はチャネル３によって規定された整列状態で案内される。
【００６２】
好ましくは、物体４は、チャネル３の最大断面寸法よりも大きな長さを有する。したがって、物体４は、少なくともチャネル３を通って長さ方向に案内される。
【００６３】
特に好ましくは、物体４は、図２に断面で概略的に示されているようにチャネル３の断面を面積に関して６０％を超えた割合で、特に７０％又は８０％を超えた割合で充填する。これにより、中間スペース６は、断面が極めて小さく、これは、特に中間スペース６を液体２で充填するのに有利である。
【００６４】
物体４は、好ましくは、規定された形状を備えた寸法安定性のある形態のものである。
【００６５】
物体４は、好ましくは、プラスチックで作られ又はプラスチック部品である。これは、その製造の面で好都合であり又は所望の特性を備えた材料の使用を可能にする。例えば、物体４は、少なくとも実質的にＰＭＡ又はＰＥで作られる。
【００６６】
物体４は、好ましくは、射出成形部品であり又は射出成形によって作られる。これは、安価且つ容易な製造及び／又は付形を可能にする。
【００６７】
必要ならば、物体４又は少なくともその表面は、発光又は蛍光材料で作られ又は例えば部分的にかかる材料で被覆される。これは、物体４の検出を助ける。
【００６８】
物体４は、好ましくは、チャネル３内において少なくとも実質的に直線をなして動くことができると共に／或いはチャネル３内で前後に動くことができる。しかしながら、チャネル３は、直線をなして延びず、コイル状に巻かれ又は蛇行し又は曲げられ又は他の何らかの仕方で延びる。物体４をこの場合、好ましくは、チャネル３に沿って又はチャネル３の一区分又は一領域内で動かすことができる。
【００６９】
好ましくは、装置１又はチャネル３又はシステム内には可動物体４が１つだけ設けられる。これは、規定された運動に寄与する。しかしながら、チャネル３内に複数個の物体４を設けることも又可能であり、これら物体は、特に、互いに別個独立に動くことができると共に液体２の対応した操作を可能にする。例えば、物体４は、互いに異なる形態のものであっても良く、例えば、物体４は、互いに異なる断面又はサイズを有すると共に／或いは互いに異なる区分又はチャネル内で動くことができると共に／或いは一緒に動くことができ又は互いに協働することができ、その結果、例えば、物体４とチャネル壁との間の中間スペース６を互いに連通させることができ、液体２を１つの中間スペース６から別の中間スペース６に運び又は移すことができるようになる。
【００７０】
物体４は又、チャネル３又はマイクロフルイディックシステムの互いに異なる領域又は区分内に且つ／或いは互いに異なる液体２中に動くことができる。
【００７１】
特に好ましくは、提案例によれば、物体４は、液体２のフロント２Ａで常時動かされ又は操作され、或いは、これとは逆に、液体２のフロント２Ａは、物体４と一緒に又は物体４によって常時動かされ又は操作される。
【００７２】
提案対象の装置１及び提案対象の方法を種々の目的に利用することができる。かくして、例えば、或る特定の量の液体をチャネル３内に入れることができる。代替的に又は追加的に、チャネル３の湿潤は、物体４の位置の影響を受けても良い。
【００７３】
提案対象の装置１及び方法並びに使用の他の幾つかの実施形態について追加の図によって以下に詳細に説明する。上述の注意事項及び説明は、対応の説明が含まれていない場合であっても、繰り返しを裂けるためにそれに応じて且つ補完的な仕方で当てはまる。
【００７４】
図４及び図５は各々、第２の実施形態としての提案対象の装置１の平面図であり、物体４は、種々の位置で示されている。
【００７５】
第２の実施形態におけるチャネル３は、物体４によって液体２について橋渡し可能な少なくとも１つの非湿潤性領域３Ａを有している。
【００７６】
図示の実施形態では、チャネル３は、２つ又は３つ以上の枝部又はチャネル区分３Ｂ及び／又は２つ又は３つ以上の非湿潤性領域３Ａを有している。好ましくは、物体４は、２つのチャネル区分３Ｂのうちの１つに且つ／或いは２つの領域３Ａの少なくとも１つにわたり選択的に動くことができる。図示の実施形態では、チャネル区分３Ｂは、チャネル３の主要区分に例えばこれらを互いに連結している枝部によって連結されており、物体４は、図５に示されているように、チャネル区分３Ｂのうちの１つの中に選択的に動くことができる。
【００７７】
物体４を例えば、図５に示されているように非湿潤性領域３Ａにわたり又はこの上に一時的に又は永続的に動かすことができる。このように、対応の領域３Ａは、図５に示されているように、好ましくは橋渡しされ、その結果、液体２は、特に物体４上を又は非湿潤性領域３Ａ上を中間スペース６を通って隣接のチャネル又はチャネル区分３Ｂ内に流れることができる。
【００７８】
非湿潤性領域３Ａを物体４によって橋渡しするため、物体４は、好ましくは、非湿潤性領域３Ａ上を又は上に動かされ、その結果、液体２は、領域３Ａを超えて中間スペース６を通って隣接のチャネル３又はチャネル区分３Ｂに流れ込むことができる。
【００７９】
好ましくは、物体４は、チャネルの長さ方向において非湿潤性領域３Ａよりも長い長さを有し、その結果、物体４は、好ましくは、領域３Ａを完全に覆うことができ、特に、両側が隣接のチャネル領域中に突き出ることができ、その目的は、液体２が領域３Ａを超えて流れ去ることができるように領域３Ａを流体的に―即ち、液体２に関し―橋渡しすることにある。
【００８０】
非湿潤性領域３Ａは、必要ならば、チャネル３の底部にのみ形成されても良く又はオプションとしてチャネル３の断面全体又は周囲全体にわたって形成されても良く、即ち、例えば底部に加えて側壁及び蓋１Ｂ上に形成されても良い。
【００８１】
非湿潤性領域３Ａは、特に好ましくは、それぞれの材料の対応の被膜及び／又は処理によって形成される。
【００８２】
「非湿潤性」という用語は、特に、提案例によれば、液体２による領域３Ａの湿潤が非常に貧弱であり、又は接触角が非常に小さいので、液体２がこの領域３Ａを超えて隣接のチャネル３又はチャネル区分３Ｂ内に流れるようになっていないことを意味している。これとは異なり、このためには、物体４による橋渡しが必要である。
【００８３】
形態に応じて、物体は、物体４がたとえ領域３Ａを橋渡ししていない場合であっても、領域３Ａの最初の湿潤又は橋渡し後、領域３Ａにわたる永続的な流体結合又は領域３Ａを越える流れが可能になるようなものであるのが良い。しかしながら、領域３Ａにわたるこの流体結合又は領域３Ａを越える流れを物体４がこの領域も又橋渡しする場合にのみ又は物体４がこの領域も又橋渡しする限り、維持することも又可能である。
【００８４】
物体４を図５に示されているように再び動かし、例えば先へ進ませると、又は再び例えば既に液体２で満たされているチャネル３の区分中に戻すと、領域３Ａを超える流体結合も又、再び直接的に中断される場合があり、又は自動的に壊される場合がある。これは、特に、毛管作用力又は例えば領域３Ａの湿潤性及び寸法で決まる。
【００８５】
必要ならば、第２の実施形態では、物体４をチャネル３の主要区分内に戻して他のチャネル区分３Ｂ内に、この場合、上側チャネル区分３Ｂ内に動かして液体２に関する他の非湿潤性領域３Ａ（これも又）橋渡しするのが良い。
【００８６】
また、複数個の非湿潤性領域３Ａをチャネルで互いに間隔を置いた位置で互いに前後に配置し又は形成し、液体２について、物体４によって特に交互に橋渡しできるとういことが可能である。かくして、例えば互いに前後に配置されたチャネル区分３Ａ内において種々の反応、検出等を交互に実施すると共に／或いは実行するために、例えばチャネル３内における液体２に対応して制御され又は操作された前方流れを達成することができる。
【００８７】
第２の実施形態では、物体４は、好ましくは、チャネル３の少なくとも１つの領域又は数個の領域若しくは区分３Ｂ内に選択的に又は連続して動くことができる。
【００８８】
図６〜図８を参照して以下に説明する第３の実施形態では、装置１は、少なくとも１つ、好ましくは数個のサイドチャネル３Ｃを有し、これらサイドチャネルは、特に、チャネル３から側方に枝分かれすると共に／或いは好ましくはチャネル３に対して小さな断面を有する。物体４をチャネル３に沿って対応して位置決めし又は動かすことによって、１つの所望のサイドチャネル３Ｃ又は複数個のサイドチャネル３Ｃに液体２を供給し又はこのチャネルを液体２に流体結合することが可能である。
【００８９】
図３の平面図では、フロント２Ａを備えた物体４は、依然として、第１のサイドチャネル３Ｃから所与の距離を置いたところに位置し、その結果、液体は、このサイドチャネル３Ｃ内に流れることができないようになっている。
【００９０】
図７の平面図では、物体は、更に前方に動かされて第１のサイドチャネル３Ｃに到達しており、その結果、物体は、今や、図７に示されているようにサイドチャネル３Ｃ内に流体結合され又は液体２がこのサイドチャネル３Ｃ内に流れることができ又は流れている。
【００９１】
図８の平面図では、物体４は、次のサイドチャネル３Ｃに隣接して位置する更に前進した位置にあり、その結果、図８に示されているように、物体４は、今や、これ又液体２に結合され又は液体２で充填され又は既に充填されている。
【００９２】
かくして、チャネル３のサイドチャネル３Ｃ内への液体２の流入は、物体４によって制御され、液体２は、物体４が少なくとも、サイドチャネル２Ｃがチャネル３から枝分かれしている箇所までチャネル３Ｃ内において液体２で動かされており又は動かされたときにサイドチャネル３Ｃ内にのみ流れる。
【００９３】
かくして、提案対象お装置１及び提案対象の方法によって、個々のチャネル部分３Ｂ又はサイドチャネル３Ｃ等に液体２を選択的に供給することが可能である。これは、特に、非湿潤性領域３Ａの選択的取り付け又は連結及び／又は橋渡し等によって実施できる。
【００９４】
代替的に又は追加的に、提案対象の装置１及び提案対象の方法は又、特に物体４の対応の運動及び／又は対応の計量領域又はチャンバの選択的充填によって液体２を計量するために利用できる。
【００９５】
種々の実施形態及び実施形態それ自体の個々の特徴を所望に応じて互いに組み合わせることができるが、互いに独立して実施し又は利用することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１  装置
１Ａ  ベース部分
１Ｂ  カバー
２  液体
２Ａ  フロント
３  チャネル
３Ａ  湿潤性領域
３Ｂ  チャネル区分
３Ｃ  サイドチャネル
４  物体
４Ａ  案内手段
５  リザーバ
６  中間スペース
７  取り扱い装置
【図１】
2013522014.tif 000003
【図２】
2013522014.tif 000004
【図３】
2013522014.tif 000005
【図４】
2013522014.tif 000006
【図５】
2013522014.tif 000007
【図６】
2013522014.tif 000008
【図７】
2013522014.tif 000009
【図８】
2013522014.tif 000010
【国際調査報告】
2013522014.tif 000011
2013522014.tif 000012
2013522014.tif 000013
2013522014.tif 000014
2013522014.tif 000015
2013522014.tif 000016
2013522014.tif 000017
2013522014.tif 000018
2013522014.tif 000019
2013522014.tif 000020
2013522014.tif 000021
2013522014.tif 000022