(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１測定チャンバ（６０１）及び第２測定チャンバ（６０２）と、
前記第１測定チャンバ（６０１）に接続された第１流体入口チャネル（７０１）、及び前記第２測定チャンバ（６０２）に接続された第２流体入口チャネル（７０２）と、
前記第１測定チャンバ（６０１）に接続された第１流体出口チャネル（７２１）、及び前記第２測定チャンバ（６０２）に接続された第２流体出口チャネル（７２２）と、を備え、
流体モジュール（５０）は液体を分取するするように構成されており、
当該流体モジュール（５０）が回転すると、前記液体が、前記第１流体入口チャネル（７０１）を介して前記第１測定チャンバ（６０１）内へ、前記第２流体入口チャネル（７０２）を介して前記第２測定チャンバ（６０２）内へ遠心力で導入され、それによって、前記第１測定チャンバ（６０１）内と前記第２測定チャンバ（６０２）内に予め存在する圧縮可能な媒体が、前記第１測定チャンバ（６０１）内及び前記第２測定チャンバ（６０２）内へ導入される前記液体によって圧縮されるように構成され、
当該流体モジュールの回転周波数が低減され、その結果として前記圧縮可能な媒体が膨張すると、前記第１測定チャンバ（６０１）内に存在する前記液体が前記第１流体出口チャネル（７２１）を介して前記第１測定チャンバ（６０１）から移動させられ、かつ前記第２測定チャンバ（６０２）内に存在する前記液体が前記第２流体出口チャネル（７２２）を介して前記第２測定チャンバ（６０２）から移動させられ、前記液体の一定分量を得てその一定分量のさらなる流体処理を可能にするように構成されており、
流体マニホールド（８０）を備え、前記第１流体入口チャネル（７０１）及び前記第２流体入口チャネル（７０２）が前記流体マニホールド（８０）に接続されており、
前記圧縮可能な媒体は気体である、流体モジュール（５０）。
【請求項２】
第１圧縮チャンバ（６６１）と、第２圧縮チャンバ（６６２）と、をさらに備え、
前記第１圧縮チャンバ（６６１）及び前記第１測定チャンバ（６０１）は、第１流体排水路（６８１）を介して互いに接続され、前記第２圧縮チャンバ（６６２）及び前記第２測定チャンバ（６０２）は、第２流体排水路（６８２）を介して互いに接続され、
当該流体モジュール（５０）が回転すると、前記液体が前記第１流体入口チャネル（７０１）を介して前記第１測定チャンバ（６０１）内へ、前記第２流体入口チャネル（７０２）を介して前記第２測定チャンバ（６０２）内へ遠心力で移動させられ、液体が前記第１測定チャンバ（６０１）から前記第１流体排水路（６８１）を介して前記第１圧縮チャンバ（６６１）の一部内に到達し、その位置で、前記液体が、前記第１測定チャンバ（６０１）内に存在する前記液体から分離され、かつ前記第２測定チャンバ（６０２）から前記第２流体排水路（６８２）を介して前記第２圧縮チャンバ（６６２）の一部内に到達し、その部分で、前記液体が、前記第２測定チャンバ（６０２）内に存在する前記液体から分離され、前記第１測定チャンバ（６０１）内に移動させられる前記液体により生じる前記第１測定チャンバ（６０１）内部、前記第１圧縮チャンバ（６６１）内部及び前記第１流体排水路（６８１）内部に予め存在する圧縮可能な媒体の圧縮、及び前記第２測定チャンバ（６０２）内へ移動させられる前記液体により生じる前記第２測定チャンバ（６０２）内部、前記第２圧縮チャンバ（６６２）内部及び前記第２流体排水路（６８２）内部に予め存在する圧縮可能な媒体の圧縮が十分に大きくなり、それによって、回転周波数が低減されて前記圧縮可能な媒体が膨張すると、前記第１測定チャンバ（６０１）内に存在する前記液体が前記第１流体出口チャネル（７２１）を介して前記第１測定チャンバ（６０１）から移動させられ、かつ前記第２測定チャンバ（６０２）内に存在する前記液体が前記第２流体出口チャネル（７２２）を介して前記第２測定チャンバ（６０２）から移動させられるように構成されている請求項１に記載の流体モジュール（５０）。
【請求項３】
前記第１流体入口チャネル（７０１）及び前記第２流体入口チャネル（７０２）の流体抵抗は、その幾何学的配置に起因して、前記第１流体出口チャネル（７２１）及び前記第２流体出口チャネル（７２２）の流体抵抗より大きい請求項１又は２に記載の流体モジュール（５０）。
【請求項４】
前記第１流体入口チャネル（７０１）及び前記第２流体入口チャネル（７０２）の寸法は、前記第１測定チャンバ（６０１）及び前記第２測定チャンバ（６０２）の寸法の５分の１よりも小さく、及び／又は、前記第１流体出口チャネル（７２１）及び前記第２流体出口チャネル（７２２）の直径は、前記第１測定チャンバ（６０１）及び前記第２測定チャンバ（６０２）の直径又は対角線の５分の１よりも小さい請求項１から３のいずれか一項に記載の流体モジュール（５０）。
【請求項５】
当該流体モジュール（５０）が回転すると、前記第１測定チャンバ（６０１）内へ遠心力で移動させられる前記液体が、前記第１測定チャンバ（６０１）内部、第１圧縮チャンバ（６６１）内部及び第１流体排水路（６８１）内部に存在する前記圧縮可能な媒体を取り囲み、かつ前記第２測定チャンバ（６０２）内へ遠心力で導入される前記液体が、前記第２測定チャンバ（６０２）内部、第２圧縮チャンバ（６６２）内部及び第２流体排水路（６８２）内部に存在する前記圧縮可能な媒体を取り囲むように構成されている請求項２から４のいずれか一項に記載の流体モジュール（５０）。
【請求項６】
当該流体モジュール（５０）が回転すると、前記第１測定チャンバ（６０１）内及び前記第２測定チャンバ（６０２）内へ遠心力で移動させられる液量が、前記第１測定チャンバ（６０１）及び前記第２測定チャンバ（６０２）によって収容可能な液量より多く、それによって、液体が、前記第１測定チャンバ（６０１）から第１流体排水路（６８１）を介して第１圧縮チャンバ（６６１）内へ到達し、かつ前記第２測定チャンバ（６０２）から第２流体排水路（６８２）を介して第２圧縮チャンバ（６６２）内へ到達するように構成されている請求項２から５のいずれか一項に記載の流体モジュール（５０）。
【請求項７】
前記回転周波数が低減され、その結果として前記圧縮可能な媒体が膨張すると、前記圧縮可能な媒体の過剰な容量部分の少なくとも一部が前第１流体出口チャネル（７２１）を介して前記第１測定チャンバ（６０１）から排出され、かつ前記第２流体出口チャネル（７２２）を介して前記第２測定チャンバ（６０２）から排出されるまでの間、前記第１測定チャンバ（６０１）内に存在する前記液体が前記第１流体出口チャネル（７２１）を介して前記第１測定チャンバ（６０１）から移動させられ、かつ前記第２測定チャンバ（６０２）内に存在する前記液体が前記第２流体出口チャネル（７２２）を介して前記第２測定チャンバ（６０２）から移動させられるように構成されている請求項１から６のいずれか一項に記載の流体モジュール（５０）。
【請求項８】
前記流体モジュール（５０）は、前記回転周波数が低減されると、第１圧縮チャンバ（６６１）内へ到達した前記液体が前記第１圧縮チャンバ（６６１）内に留まり、かつ第２圧縮チャンバ（６６２）内に到達した前記液体が前記第２圧縮チャンバ（６６２）内に留まるように構成されている請求項２から７のいずれか一項に記載の流体モジュール（５０）。
【請求項９】
前記回転周波数が低減されると、前記第１圧縮チャンバ（６６１）内へ到達した前記液体が前記第１圧縮チャンバ（６６１）内に留まり、前記第２圧縮チャンバ（６６２）内に到達した前記液体が前記第２圧縮チャンバ（６６２）内に留まり、前記回転周波数が低減されて前記圧縮可能な媒体が膨張する際に、前記圧縮可能な媒体の過剰な容量部分の少なくとも一部が前第１流体出口チャネル（７２１）を介して前記第１測定チャンバ（６０１）から排出され、かつ前記第２流体出口チャネル（７２２）を介して前記第２測定チャンバ（６０２）を出るまでの間、前記第１測定チャンバ（６０１）内に存在する前記液体が前記第１流体出口チャネル（７２１）を介して前記第１測定チャンバ（６０１）から排出され、かつ前記第２測定チャンバ（６０２）内に存在する前記液体が前記第２流体出口チャネル（７２２）を介して前記第２測定チャンバ（６０２）から移動させられるように構成されている請求項８に記載の流体モジュール（５０）。
【請求項１０】
前記第１及び第２流体入口チャネル（７０１：７０２）及び前記第１及び第２流体出口チャネル（７２１：７２２）は、前記圧縮可能な媒体が膨張すると、前記第１及び第２圧縮チャンバ（６６１：６６２）内部に前記液体が留まることによって生じる前記圧縮可能な媒体の過剰な容量部分の少なくとも７０％が、前記第１流体出口チャネル（７２１）を介して前記第１測定チャンバ（６０１）から排出され、かつ前記第２流体出口チャネル（７２２）を介して前記第２測定チャンバ（６０２）から排出されるように構成されている請求項８又は９に記載の流体モジュール（５０）。
【請求項１１】
前記回転周波数が低減されて、前記第１圧縮チャンバ（６６１）内へ到達した前記液体が前記第１圧縮チャンバ（６６１）内に留まり、前記第２圧縮チャンバ（６６２）内に到達した前記液体が前記第２圧縮チャンバ（６６２）内に留まり、前記回転周波数が低減されて前記圧縮可能な媒体が膨張する際に、前記第１測定チャンバ（６０１）内部に存在する前記液体が、前記第１流体出口チャネル（７２１）を介して、前記第１流体出口チャネル（７２１）に接続された第１チャンバ（８６１）内へ移動させられ、前記第２測定チャンバ（６０２）内部に存在する前記液体が、前記第２流体出口チャネル（７２２）を介して、前記第２流体出口チャネル（７２２）に接続された第２チャンバ（８６２）内へ移動させられるように構成されている請求項８から１０のいずれか一項に記載の流体モジュール（５０）。
【請求項１２】
前記第１測定チャンバ（６０１）及び前記第２測定チャンバ（６０２）は、各々が液体の量を計量するように構成されている請求項１から１１のいずれか一項に記載の流体モジュール（５０）。
【請求項１３】
前記第１測定チャンバ（６０１）及び前記第２測定チャンバ（６０２）は、各々が液体の量を計量するように構成され、第１流体排水路（６８１）は前記第１測定チャンバ（６０１）によって計量される量を規定し、第２流体排水路（６８２）は前記第２測定チャンバ（６０２）によって計量される量を規定する請求項２から１１のいずれか一項に記載の流体モジュール（５０）。
【請求項１４】
前記第１測定チャンバ（６０１）は第１流体入口（６２１）及び第１流体出口（６４１）を備え、前記第２測定チャンバ（６０２）は第２流体入口（６２２）及び第２流体出口（６４２）を備え、前記第１流体入口（６２１）及び前記第２流体入口（６２２）は前記第１流体出口（６４１）及び前記第２流体出口（６４２）よりも半径方向のさらに内側に配置され、前記第１流体入口チャネル７０１は前記第１流体入口（６２１）を介して前記第１測定チャンバ（６０１）に接続され、前記第２流体入口チャネル（７０２）は前記第２流体入口（６２１）を介して前記第２測定チャンバ（６０２）に接続され、前記第１流体出口チャネル（７２１）は前記第１流体出口（６４１）を介して前記第１測定チャンバ（６０１）に接続され、前記第２流体出口チャネル（７２２）は前記第２流体出口（６４２）を介して前記第２測定チャンバ（６０２）に接続されている請求項２から１３のいずれか一項に記載の流体モジュール（５０）。
【請求項１５】
前記第１流体出口（６４１）は前記第１測定チャンバ（６０１）の外端で半径方向に配置され、前記第２流体出口（６４２）は前記第２測定チャンバ（６０２）の外端で半径方向に配置され、及び／又は前記第１流体入口（６２１）は前記第１測定チャンバ（６０１）の内端で半径方向に配置され、前記第２流体入口（６２２）は前記第２測定チャンバ（６０２）の内端で半径方向に配置されている請求項１４に記載の流体モジュール（５０）。
【請求項１６】
前記第１測定チャンバ（６０１）は第１の結合された流体入口／流体出口（６２１：６４１）を備え、前記第２測定チャンバ（６０２）は第２の結合された流体入口／流体出口（６２２：６４２）を備え、前記第１流体入口チャネル（７０１）及び前記第１流体出口チャネル（７２１）は前記第１の結合された流体入口／流体出口（６２１：６４１）を介して前記第１測定チャンバ（６０１）に接続され、前記第２流体入口チャネル（７０２）及び前記第２流体出口チャネル（７２２）は前記第２の結合された流体入口／流体出口（６２２：６４２）を介して前記第２測定チャンバ（６０２）に接続されており、前記第１の結合された流体入口／流体出口（６２１：６４１）及び前記第２の結合された流体入口／流体出口（６２２：６４２）において、それぞれの前記流体出口チャネルがそれぞれの前記流体入口チャネル内に開放されている請求項１から１３のいずれか一項に記載の流体モジュール（５０）。
【請求項１７】
前記第１流体出口チャネル（７２１）及び前記第２流体出口チャネル（７２２）のそれぞれがサイフォンを構成する請求項１から１６のいずれか一項に記載の流体モジュール（５０）。
【請求項１８】
前記第１流体出口チャネル（７２１）及び前記第２流体出口チャネル（７２２）の流体抵抗は、それぞれが前記第１流体入口チャネル（７０１）及び前記第２流体入口チャネル（７２２）の流体抵抗の和より小さい請求項１から１７のいずれか一項に記載の流体モジュール（５０）。
【請求項１９】
前記第１流体入口チャネル（７０１）及び前記第２流体入口チャネル（７０２）は、それぞれ前記流体マニホールド（８０）より高い流体抵抗を有する請求項１から１８のいずれか一項に記載の流体モジュール（５０）。
【請求項２０】
流体チャネル（８２）を介して前記流体マニホールド（８０）へ接続された流体入口８４を備え、前記流体チャネル（８２）は前記流体マニホールド（８０）より高い流体抵抗を有する請求項１９に記載の流体モジュール（５０）。
【請求項２１】
当該流体モジュール（５０）が回転すると、第１液体が前記第１測定チャンバ（６０１）内へ移動させられ、第２液体が前記第２測定チャンバ（６０２）内へ移動させられるように構成され、前記第１流体出口チャネル（７２１）及び前記第２流体出口チャネル（７２２）は混合チャンバ（８６１：８６ｎ）へ接続される請求項１から１８のいずれか一項に記載の流体モジュール（５０）。
【請求項２２】
前記第１測定チャンバ（６０１）及び第１圧縮チャンバ（６６１）は、前記第２測定チャンバ（６０２）及び第２圧縮チャンバ（６６２：６６ｎ）より半径方向のさらに内側に配置されている請求項２１に記載の流体モジュール（５０）。
【請求項２３】
液体を分取するためのデバイス（８）であって、
請求項１から２２のいずれか一項に記載の流体モジュール（５０）と、
駆動装置（２０）と、を備え、
前記駆動装置（２０）は、第１段階において前記流体モジュール（５０）に対し、液体が前記第１流体入口チャネル（７０１）を介して前記第１測定チャンバ（６０１）内へ、前記第２流体入口チャネル（７０２）を介して前記第２測定チャンバ（６０２）内へ遠心力で移動させられ、それによって前記第１測定チャンバ（６０１）内及び前記第２測定チャンバ（６０２）内に予め存在していた圧縮可能な媒体が、前記第１測定チャンバ（６０１）内及び前記第２測定チャンバ（６０２）内へ移動させられる前記液体によって圧縮されるような回転周波数を与えるように構成されており、
前記駆動装置（２０）は、第２段階において、前記流体モジュール（５０）に与える回転周波数を、前記回転周波数の低減及びその結果としての前記圧縮可能な媒体の膨張に起因して、前記第１測定チャンバ（６０１）内に存在する前記液体が前記第１流体出口チャネル（７２１）を介して前記第１測定チャンバ（６０１）から移動させられ、前記第２測定チャンバ（６０２）内に存在する前記液体が前記第２流体出口チャネル（７２２）を介して前記第２測定チャンバ（６０２）から移動させられる程度にまで低減するように構成されているデバイス（８）。
【請求項２４】
請求項１から２２のいずれか一項に記載の流体モジュールによって液体を分取する方法であって、
液体が前記第１流体入口チャネル（７０１）を介して前記第１測定チャンバ（６０１）内へ、前記第２流体入口チャネル（７０２）を介して前記第２測定チャンバ（６０２）内へ遠心力で移動させられ、それによって前記第１測定チャンバ（６０１）内部及び前記第２測定チャンバ（６０２）内部に予め存在していた圧縮可能な媒体が、前記第１測定チャンバ（６０１）内及び前記第２測定チャンバ（６０２）内へ移動させられる前記液体によって圧縮されるような回転周波数を、前記流体モジュールに与えるステップと、
前記流体モジュールに与える前記回転周波数を、前記回転周波数の低減及びその結果としての前記圧縮可能な媒体の膨張に起因して、前記第１測定チャンバ（６０１）内部に存在する前記液体が前記第１流体出口チャネル（７２１）を介して前記第１測定チャンバ（６０１）から移動させられ、前記第２測定チャンバ（６０２）内に存在する前記液体が前記第２流体出口チャネル（７２２）を介して前記第２測定チャンバ（６０２）から移動させられるように低減するステップと、を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体モジュール、液体を分取するためのデバイス及び液体を分取（aliquoting）するための方法に関する。実施形態は、並行する空気圧式計量及び分取に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心マイクロ流体工学では、液体の処理にロータが使用される。対応するロータは、液体を収集するためのチャンバと、流体を方向づけるためのチャネルを有する。ロータに求心加速度が加わる間、液体は、半径方向の外向きに圧迫され、流体を適宜方向づけることにより半径方向の外側位置に達することができる。遠心マイクロ流体工学は、例えば生命化学の分野において、具体的には、実験室での分析に使用される。遠心マイクロ流体工学は、分注、混合、計量、分取及び遠心分離などの操作に取って代わって、プロセスフローの自動化に助力する。
【０００３】
液体の分取は、１つの試料を用いて相互に独立した幾つかの検出反応（検証反応）を実行するために、具体的には、プロセスチェーンの開始時、その間又は終わりに必要とされる。したがって、遠心マイクロ流体ロータ内で複数の実験室プロセスを完全自動式に平行化するために、分取プロセスは不可欠である。この場合では、ある種の分析方法は、幾つかの分量（aliquots）へ個々の液量を分取することだけでなく、幾つかの異なる液量を分取することをも必要とし、これらの分取された液は、さらなる処理、例えば互いに混合され合うことが必要である。定量的に意義のある分析プロセスは、分量が可能な限り厳密に定められた量である場合にのみ実行することができる。このため、分取ステップもまた各々が、常に、計量ステップと組み合わされなければならない。また、これは、遠心マイクロ流体ロータ内で異なる分取ステップが平行して行われる場合にも当てはまる。
【０００４】
Ｇｏｄｉｎｏその他［Ｌａｂ Ｃｈｉｐ, ２０１３, １３, ６８５−６９,図１］は、入口チャネルと出口チャネルとを備える単一の圧縮チャンバを含む計量構造体について記述している。この圧縮チャンバは、半径方向の外向きに広がる（左右）２つのセクションと、半径方向の内向きに広がる１つのセクションから成る。この場合では、左側のセクションに決まった分量を収集することができる。左側のセクションの容量を超える過剰な液量は、左側のセクション内に留まらず、分離もされ得ない。
【０００５】
しかし、決められた液体量を分取するという可能性については、示されていない。さらに、Ｇｏｄｉｎｏその他の計量構造体は、圧縮チャンバ内にオーバーフロー構造体を有することから、厳密な上限を有する液量に関してのみ機能する。したがって、計量は、オーバーフローチャンバが満杯でない場合にのみ行われる。さらに、この構造体は、既に述べたように、分取を見込んでいない。加えて、この計量構造体が含む流入チャネルはかなり広いため、計量される容積が導入量に大きく依存する。
【０００６】
また、圧縮チャンバを、水圧抵抗の異なる流体チャネルと組み合わせて利用することも知られている。例えば、Ｚｅｈｎｌｅその他（Ｌａｂ Ｃｈｉｐ, ２０１２, １２, ５１４２-５１４５, 図２）は、半径方向の外側の１点から半径方向の内側の１点への、遠心ロータ内における外部補助デバイスを用いない液体ポンピングを示している。しかし、ここに記述されている流体構造では、計量、分取の何れも行うことができない。
【０００７】
ＵＳ ５，４０９，６６５は、終端が半径方向の内向きに延びる遠心マイクロ流体ロータ内部の端空洞を、半径方向の外向きに延びる供給チャネルを介して満たし得る方法を示している。この場合では、端空洞が通気され、充填プロセスの間に端空洞から空気を逃がすことができる。続いて、端空洞より上の上澄み液が、供給チャネル及びサイフォンを介して放出される。
【０００８】
ＤＥ １０ ２００８ ００３ ９７９ Ｂは、遠心マイクロ流体ロータ内部の計量チャネルを、半径方向の内向きに延びる供給チャネルを介して満たし得る方法を記述している。計量チャネルの端は、端に位置決めされる端空洞を有する。端空洞は通気されていないことから、計量チャネルが充填される間に計量チャネルから端空洞内へ流れる空気は、逃げることができずに圧縮される。相応の空気圧が計量チャネル内の液体の遠心圧力に対抗する間、存在する上澄みは、供給チャネル内に放出される。続いて、ロータのロータリ周波数を増加することにより、計量チャネル内部に含まれる液体と端空洞内部に含まれる空気との間の液体／気体界面が不安定になり、圧縮気体が端空洞から計量チャネル内部の液相を介して逃げ、前記液相を端空洞へと移送することができる。
【０００９】
ＵＳ ５，４０９，６６５及びＤＥ １０ ２００８ ００３ ９７９ Ｂにおいて、分取された液が端空洞内部に生成される。しかし、分取された液のさらなる流体処理は、不可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の目的は、液体を分取するための改良された概念を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は、請求項１に記載の流体モジュール、請求項２３に記載の液体を分取するためのデバイス、請求項２４に記載の液体を分取する方法及び請求項２５に記載の流体モジュールによって達成される。
【００１２】
本発明の実施形態は、第１測定チャンバと、第２測定チャンバと、第１測定チャンバへ接続される第１流体入口チャネル及び第２測定チャンバに接続された第２流体入口チャネルと、第１測定チャンバへ接続される第１流体出口チャネル及び第２測定チャンバへ接続される第２流体出口チャネルと、を備える流体モジュールを提供する。当該流体モジュールは、該流体モジュールが回転中心の周りで回転すると、液体が第１流体入口チャネルを介して第１測定チャンバ内へ、第２流体入口チャネルを介して第２測定チャンバ内へ遠心力で移動させられ、第１測定チャンバ内部及び第２測定チャンバ内部に予め存在する圧縮可能な媒体が、第１測定チャンバ内及び第２測定チャンバ内へ移動させられる液体によって圧縮されるように構成される。流体モジュールは、さらに、回転周波数が低減されて圧縮可能な媒体が膨張すると、第１測定チャンバ内に存在する液体の大部分が第１流体出口チャネルを介して第１測定チャンバから移動させられ、第２測定チャンバ内に存在する液体の大部分が第２流体出口チャネルを介して第２測定チャンバから移動させられるように構成されている。
【００１３】
さらなる実施形態は、液体を分取するためのデバイスを提供する。本デバイスは、上述の流体モジュールと、駆動装置と、を備えている。駆動装置は、第１段階において流体モジュールに対し、液体が第１流体入口チャネルを介して第１測定チャンバ内へ、第２流体入口チャネルを介して第２測定チャンバ内へ遠心力で移動させられ、第１測定チャンバ内及び第２測定チャンバ内に予め存在する圧縮可能な媒体が、第１測定チャンバ内及び第２測定チャンバ内へ移動させられる液体によって圧縮されるような回転周波数を与えるように構成されている。駆動装置は、さらに、第２段階において、流体モジュールに与える回転周波数を、回転周波数の低減及びその結果としての圧縮可能な媒体の膨張に起因して、第１測定チャンバ内に存在する液体の大部分が第１流体出口チャネルを介して第１測定チャンバから移動させられ、第２測定チャンバ内に存在する液体の大部分が第２流体出口チャネルを介して第２測定チャンバから移動させられるような程度にまで低減するように構成されている。
【００１４】
さらなる実施形態は、上述の流体モジュールによって液体を分取する方法を提供する。本方法は、流体モジュールに、液体が第１流体入口チャネルを介して第１測定チャンバ内へ、第２流体入口チャネルを介して第２測定チャンバ内へ遠心力で移動させられ、それによって、第１測定チャンバ内及び第２測定チャンバ内に予め存在する圧縮可能な媒体が、第１測定チャンバ内及び第２測定チャンバ内へ移動させられる液体によって圧縮されるような回転周波数を与えるステップを含む。本方法は、さらに、流体モジュールに与える回転周波数を、回転周波数の低減、及びその結果としての圧縮可能な媒体の膨張に起因して、第１測定チャンバ内に存在する液体の大部分が第１流体出口チャネルを介して第１測定チャンバから移動させられ、第２測定チャンバ内に存在する液体の大部分が第２流体出口チャネルを介して第２測定チャンバから移動させられるように低減するステップを含む。
【００１５】
本発明のさらなる実施形態は、流体モジュールを提供する。本流体モジュールは、測定チャンバと、流体排水路を介して測定チャンバへ接続された圧縮チャンバと、測定チャンバへ接続された流体入口チャネルと、測定チャンバへ接続された流体出口チャネルと、を備えている。流体モジュールは、該流体モジュールが回転中心の周りで回転すると、液体が流体入口チャネルを介して測定チャンバ内へ遠心力で移動させられ、液体が測定チャンバから流体排水路を介して圧縮チャンバ内に到達し、測定チャンバ内へ移動させられる液体によって測定チャンバ内部、圧縮チャンバ内部及び流体排水路内部に予め存在している圧縮可能な媒体の圧縮が十分に大きくなり、それによって、回転周波数が低減されて圧縮可能な媒体が膨張すると、測定チャンバ内に存在する液体の大部分が流体出口チャネルを介して測定チャンバから移動させられるように構成される。さらに、流体モジュールは、回転周波数が低減され、その結果として圧縮可能な媒体が膨張すると、測定チャンバ内に存在する液体の大部分が流体出口チャネルを介して測定チャンバから移動させられるように構成される。
【００１６】
実施形態において、流体モジュールは、流体モジュールが回転中心の周りで回転すると、液体が、回転により生じて液体に作用する遠心圧力により、流体入口チャネルを介して測定チャンバ内へ移動させられ、測定チャンバからの液体が流体排水路を介して圧縮チャンバ内に到達し、測定チャンバ内へ移動させられる液体によって測定チャンバ内部、圧縮チャンバ内部及び流体排水路内部に予め存在する圧縮可能な媒体の圧縮により生じる逆圧が十分に大きくなり、回転周波数が低減されて遠心圧力が低減する際に、圧縮可能な媒体が膨張して測定チャンバ内に存在する液体の大部分を流体出口チャネルを介して測定チャンバから移動させるように構成されてもよい。さらに、流体モジュールは、回転周波数が低減されて遠心圧力が低減すると、圧縮可能な媒体が膨張して測定チャンバ内に存在する液体の大部分を流体出口チャネルを介して測定チャンバから移動させるように構成されてもよい。
【００１７】
さらなる実施形態は、液体を分取するためのデバイスを提供する。本デバイスは、上述の流体モジュールと、駆動装置と、を備える。駆動装置は、第１段階において、流体モジュールに、液体が流体入口チャネルを介して測定チャンバ内へ遠心力で移動させられて、測定チャンバからの液体が流体排水路を介して圧縮チャンバ内に到達し、測定チャンバ内へ移動させられる液体により生じる測定チャンバ内部、圧縮チャンバ内部及び流体排水路内部に予め存在する圧縮可能な媒体の圧縮が十分に大きくなるような回転周波数を与え、それによって、回転周波数が低減されて圧縮可能な媒体が膨張したときに、測定チャンバ内に存在する液体の大部分が流体出口チャネルを介して測定チャンバから移動させられるように構成される。さらに、駆動装置は、第２段階において、流体モジュールに与えられる回転周波数を測定チャンバ内に存在する液体の大部分が圧縮可能な媒体の膨張により出口チャネルを介して測定チャンバから移動させられるような方式で低減するように構成され、前記膨張は、回転周波数の低減の結果として生じる。
【００１８】
さらなる実施形態は、上述の流体モジュールによって液体を分取する方法を提供する。本方法は、流体モジュールに、液体が流体入口チャネルを介して測定チャンバ内へ遠心力で移動させられて、測定チャンバからの液体が流体排水路を介して圧縮チャンバ内に到達し、測定チャンバ内へ移動させられる液体により生じる測定チャンバ内部、圧縮チャンバ内部及び流体排水路内部に予め存在する圧縮可能な媒体の圧縮が十分に大きくなるような回転周波数を与えることを含み、それによって、回転周波数が低減されて圧縮可能な媒体が膨張すると、測定チャンバ内に存在する液体の大部分が流体出口チャネルを介して測定チャンバから移動させられる。さらに、本方法は、流体モジュールに与えられる回転周波数を、測定チャンバ内に存在する液体の大部分が圧縮可能な媒体の膨張により出口チャネルを介して測定チャンバから移動させられるように低減することを含み、前記膨張は、回転周波数の低減の結果として生じる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態を例示するための略側面図である。
【図２】本発明の実施形態を例示するための略側面図である。
【図３ａ】本発明の一実施形態による流体モジュールの詳細を示す略平面図である。
【図３ｂ】本発明の一実施形態による流体モジュールの詳細を示す略平面図である。
【図３ｃ】本発明の一実施形態による流体モジュールの詳細を示す略平面図である。
【図３ｄ】本発明の一実施形態による流体モジュールの詳細を示す略平面図である。
【図３ｅ】本発明の一実施形態による流体モジュールの詳細を示す略平面図である。
【図４ａ】本発明の一実施形態による、第１時点における流体モジュール及び流体モジュール内部の液面の詳細を示す略平面図である。
【図４ｂ】本発明の一実施形態による、第２時点における流体モジュール及び流体モジュール内部の液面の詳細を示す略平面図である。
【図４ｃ】本発明の一実施形態による、第３の時点における流体モジュール及び流体モジュール内部の液面の詳細を示す略平面図である。
【図４ｄ】本発明の一実施形態による、第４の時点における流体モジュール及び流体モジュール内部の液面の詳細を示す略平面図である。
【図４ｅ】本発明の一実施形態による、第５の時点における流体モジュール及び流体モジュール内部の液面の詳細を示す略平面図である。
【図４ｆ】本発明の一実施形態による、第６の時点における流体モジュール及び流体モジュール内部の液面の詳細を示す略平面図である。
【図５】本発明の一実施形態による流体モジュールの詳細を示す略平面図である。
【図６ａ】第１時点における、図５に示されている流体モジュール及び流体モジュール内部の液面の部分的詳細を示す略平面図である。
【図６ｂ】第２時点における、図５に示されている流体モジュール及び流体モジュール内部の液面の部分的詳細を示す略平面図である。
【図６ｃ】第３の時点における、図５に示されている流体モジュール及び流体モジュール内部の液面の部分的詳細を示す略平面図である。
【図６ｄ】第４の時点における、図５に示されている流体モジュール及び流体モジュール内部の液面の部分的詳細を示す略平面図である。
【図６ｅ】第５の時点における、図５に示されている流体モジュール及び流体モジュール内部の液面の部分的詳細を示す略平面図である。
【図７】流体モジュールの詳細を示す略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、添付の図面を参照して、本発明の実施形態をさらに詳しく説明する。
本発明の実施形態に関する以下の説明では、図中の同一の構成要素又は同一の作用を有する構成要素に等しい参照数字を付す。よって、様々な実施形態におけるその説明は、互いに置換可能である。
【００２１】
本発明の実施形態を詳述する前に、まずは、本発明の実施形態が、具体的にはナノリットルからミリリットルの範囲内の液体の処理に関連する遠心マイクロ流体工学の分野において使用されることを指摘しておく。したがって、流体構造のサイズは、対応する液体量の処理に適するマイクロメートルの範囲内であってもよい。流体構造（幾何学的構造体）並びに関連方法は、遠心ロータ内部の液体の計量及び／又は分取に適合するものである。
【００２２】
本明細書において、半径方向という表現が使用される場合、これは、何れの事例においても、流体モジュール及び／又はロータが回転可能な回転中心に対する半径方向を意味する。したがって、遠心力場内部において、回転の中心から離れる半径方向は半径方向に下がり、回転中心へ向かう半径方向は半径方向に上がる。したがって、その始まりがその終わりよりも回転中心に近い流体チャネルは、半径方向に下がっているのに対して、その始まりがその終わりよりも回転中心から遠い流体チャネルは、半径方向に上がっている。
【００２３】
図３及び図４を参照して対応する流体構造を有する流体モジュールの実施形態を詳述する前に、まず、図１及び図２を参照して、発明のデバイスの実施形態について述べる。
【００２４】
図１は、基材１２及びカバー１４を有する回転体形式の流体モジュール１０を備えたデバイス８を示す。基材１２及びカバー１４は、平面図において円形であってもよい。そして、基材１２及びカバー１４は中心に開口を備え、その開口を介して回転体１０が駆動デバイスの回転部１８に通常の締め付け手段１６によって取り付けられていてもよい。回転部１８は、駆動デバイス２０の固定部２２上で旋回される。駆動デバイスは、例えば、調節可能な回転速度を有する従来の遠心分離機、ＣＤ又はＤＶＤドライブであってもよい。回転体１０に異なるロータリ周波数での回転を与えるべく駆動デバイス２０を制御するように構成された制御手段２４が設けられてもよい。当業者にとって明らかなように、制御手段２４は、例えば、適宜プログラムされるコンピューティング手段によって、又は特定用途向け集積回路によって実装されてもよい。制御手段２４は、さらに、ユーザ側による手動入力に対し、回転体に必要な回転を生じさせるべく駆動デバイス２０を制御するように構成されてもよい。いずれの場合も、制御手段２４は、本明細書に記述しているような本発明を実装するために、回転体に必要なロータリ周波数を与えるべく駆動デバイス２０を制御するように構成される。駆動デバイス２０として、１つの回転方向のみを有する従来の遠心分離機を使用してもよい。
【００２５】
回転体１０は、必要な流体構造を有する。必要な流体構造は、カバー１４内、基材１２内、又は基材１２とカバー１４内の空洞及びチャネルによって形成されてもよい。実施形態において、例えば、流体構造は、基材１２内に形成されてもよいのに対して、フィラ開口及び通気開口は、カバー１４内に形成される。
【００２６】
図２に示されている代替実施形態では、流体モジュール３２がロータ３０内に挿入され、ロータ３０と共に回転体１０を形成している。流体モジュール３２は、各々が基材及びカバーを備えてもよく、これにより、対応する流体構造が形成されてもよい。制御手段２４によって制御される駆動デバイス２０により、ロータ３０及び流体モジュール３２によって形成される回転体１０に対し回転を与えることができる。
【００２７】
本発明の実施形態において、流体構造を備える流体モジュール及び／又は回転体は、適切な任意の材料、例えば、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ＰＶＣ、ポリ塩化ビニル）又はＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）等のプラスチック、ガラスなどで形成されてもよい。回転体１０は、遠心マイクロ流体プラットフォームであると考えてもよい。
【００２８】
図３ａは、発明の流体モジュール５０の詳細を示す平面図であり、流体構造が見えるようにカバーは省略されている。図３ａに示されている流体モジュール５０は円板形状を有してもよく、それによって、流体構造は回転中心５２の周りを回転可能である。円板は、例えば図１及び図２を参照して先に説明したように、駆動デバイスへの取付け用に中央の穴５４を備えてもよい。
【００２９】
流体モジュール５０の流体構造は、測定チャンバ６０と、流体排水路６８を介して測定チャンバ６０に接続された圧縮チャンバ６６と、測定チャンバ６０に接続された流体入口チャネル７０と、測定チャンバ６０に接続された流体出口チャネル７２と、を備えていてもよい。
【００３０】
流体モジュール５０は、流体モジュール５０が回転中心５２の周りで回転すると、液体が流体入口チャネル７０を介して測定チャンバ６０内へ遠心力で移動させられて、測定チャンバ６０からの液体が流体排水路６８を介して圧縮チャンバ６６内に到達し、測定チャンバ６０内へ移動させられる液体により生じる測定チャンバ６０内部、圧縮チャンバ６６内部及び流体排水路６８内部に予め存在する圧縮可能な媒体の圧縮が十分に大きくなり、それによって、回転周波数が低減されて圧縮可能な媒体が膨張すると、測定チャンバ６０内に存在する液体の大部分が流体出口チャネル７２を介して測定チャンバ６０から移動させられるように構成されてもよい。この場合において、流体モジュール５０は、回転周波数が低減されて圧縮可能な媒体が膨張すると、測定チャンバ６０内に存在する液体の大部分が流体出口チャネル７２を介して測定チャンバ６０から移動させられるように構成されてもよい。
【００３１】
実施形態において、測定チャンバ６０、圧縮チャンバ６６及び流体排水路６８は、流体モジュール５０が回転中心５２の周りを回転すると、液体が流体入口チャネル７０を介して測定チャンバ６０内へ遠心力で移動させられて、測定チャンバ６０からの液体が流体排水路６８を介して圧縮チャンバ６６の一部分（例えば、収集エリア）６７へ到達し、その位置において、圧縮チャンバ６６のこの部分に到達した液体が測定チャンバ６０内部に存在する液体から流体的に分離されるように構成されてもよい。
【００３２】
この目的のために、流体排水路６８は、測定チャンバ６０の半径方向の外側の端より半径方向のさらに内側に配置されてもよい。例えば、流体排水路６８は、図３ａから分かるように、測定チャンバ６０及び／又は圧縮チャンバ６６の半径方向の内側の端に配置されてもよい。この場合、測定チャンバ６０がまず（完全に）充填されてから、測定チャンバ６０からの液体が流体排水路６８を介して圧縮チャンバ６６の部分６７に到達する。
【００３３】
さらに、圧縮チャンバ６６の半径方向の外側の端は、測定チャンバ６０の半径方向の外側の端より半径方向のさらに外側に配置されていてもよい。
【００３４】
流体モジュール５０は、流体モジュール５０が回転中心５２の周りを回転すると、測定チャンバ６０内へ遠心力で移動させられる液体が、測定チャンバ６０、圧縮チャンバ６６及び流体排水路６８の内部に存在する圧縮可能な媒体を取り囲むように構成されてもよい。
【００３５】
充填に先行して、即ち、液体が測定チャンバ６０内へ遠心力で移動させられる前に、測定チャンバは、圧縮可能な媒体に加えて（乾燥又は液体）試薬も含んでもよい。言い替えれば、測定チャンバ６０は、（乾燥又は液体）試薬も内部に蓄えておいてもよい。
【００３６】
実施形態において、測定チャンバ６０は、流体入口６２及び流体出口６４を備え、流体入口チャネル７０は流体入口６２を介して測定チャンバ６０に接続され、流体出口チャネル７２は流体出口６４を介して測定チャンバ６０に接続されていてもよい。当然ながら、測定チャンバ６０は、結合された流体入口／流体出口６２、６４も備え、流体入口チャネル７０及び流体出口チャネル７２が、結合された流体入口／流体出口６２、６４を介して測定チャンバ６０に接続されていてもよい。
【００３７】
この場合において、測定チャンバ６０の流体出口６４は、測定チャンバ６０の流体出口６４が測定チャンバ６０内へ遠心力で移動させられる液体によって閉鎖されるように配置されてもよい。例えば、測定チャンバ６０の流体出口６４は、可能な一実施形態によって図３ａに示されているように、測定チャンバ６０の半径方向の外側の端（底）に配置されてもよい。
【００３８】
図３ａに示されている実施形態では、測定チャンバの流体入口６２も、測定チャンバ６０の半径方向の外側の端（底）に配置されている。当然ながら、測定チャンバ６０の流体入口６２は、測定チャンバ６０の半径方向の内側の端（上部）、又は測定チャンバ６０の半径方向の内側の端と測定チャンバ６０の半径方向の外側の端との間、等の異なる位置にも配置されてもよい。
【００３９】
流体モジュール５０は、さらに、流体モジュール５０が回転中心５２の周りを回転すると、測定チャンバ６０内へ遠心力で移動させられる液体の量が、測定チャンバ６０による収容可能な量より多く、それによって、測定チャンバ６０からの流体が流体排水路６８を介して圧縮チャンバ６６内に達するように構成されてもよい。
【００４０】
例えば、流体入口チャネル７０は、流体モジュール５０の入口エリアへ接続されていてもよい。流体モジュール５０の入口エリアは、この入口エリアが測定チャンバ６０より多い量の液体（液量）を収容できるように構成されてもよい。
【００４１】
当然ながら、流体モジュール５０の入口エリアは、流体モジュール５０の入口エリア内へ、測定チャンバ６０が収容できる量より多い液量を導入し得るようにも構成することができる。例えば、流体モジュール５０の入口エリアは液体チャンバへ接続されていてもよく、それによって、流体モジュール５０が回転中心５２の周りを回転する前、及び／又はそれと同時に、液体チャンバからの液体が流体モジュール５０の入口エリア内に到達する。さらに、流体モジュール５０の入口エリアは、液体受けとして構成されていても、液体受けへ接続されてもよく、それによって、流体モジュール５０が回転中心５２の周りを回転する前、及び／又はそれと同時に、液体が液体受けに導入されていてもよい。
【００４２】
測定チャンバ６０は、決められた量の液体（液量）を計量するように構成されていてもよい。したがって、測定チャンバ６０は、続いて流体出口チャネル７２へ接続されるチャンバ内へ例えば流体出口チャネル７２を介して移動させられ得る所定の再生可能な液量を収容し得るように構成されていてもよい。
【００４３】
測定チャンバ６０、圧縮チャンバ６６及び流体排水路６８は、測定チャンバ６０が計量されるべき液量を受け入れるまで（例えば、測定チャンバ６０が（完全に）充填されるまで）、測定チャンバ６０からの液体が流体排水路６８を介して圧縮チャンバ６６の部分６７内へ到達しないように構成されていてもよい。したがって、測定チャンバ６０が計量されるべき液量を受け入れると、引き続き測定チャンバ６０内へ遠心力で移動させられる液体は全て、測定チャンバ６０から流体排水路６８を介して圧縮チャンバ６６の部分６７へ流れ込む。したがって、測定チャンバ６０内部の充填レベルは変わらない。
【００４４】
測定チャンバ６０により計量される液体の量（液量）は、測定チャンバ６０と圧縮チャンバ６６との間に位置決めされる排水路の１点によって決められてもよい。排水路の点は、例えば、測定チャンバ６０内へと開く流体排水路６８の口によって、又は流体排水路６８の幾何学的形状によって決められてもよい。例えば、流体排水路６８は、測定チャンバ６０及び圧縮チャンバ６６内へと開く流体排水路６８の口より半径方向のさらに内側に配置される（即ち、回転の中心からの距離が短い）、測定チャンバ６０と圧縮チャンバとの間に位置決めされる少なくとも１つのエリア（排水路の点）を備えるように構成されてもよい。
【００４５】
このように、決められた再生可能な液量は、測定チャンバ６０によって計量されてもよい。したがって、液体は、測定チャンバによって分取されるか、又は、言い替えれば、液体の少なくとも１つの分取部分（小部分）は計量され、続いて圧縮可能な媒体の膨張によって、流体出口チャネル７２を介して、流体出口チャネル７２に接続されたチャンバ内へ移動させられてもよい。
【００４６】
しかしながら、測定チャンバ６０により計量される液量の比率、及び流体モジュール５０の入口エリア内に含まれ、又は流体モジュール５０の入口エリア内へ導入される（計量及び／又は分取されるべき）液量の比率は、整数であっても非整数であってもよいことを指摘しておく。
【００４７】
回転周波数が低減されて圧縮可能な媒体が膨張すると、測定チャンバ６０内部に存在する液体が（少なくとも十分に又は圧倒的に）流体出口チャネル７２を介して測定チャンバ６０から移動させられるように、流体モジュール５０は、流体入口チャネル７０の流体抵抗が流体出口チャネル７２の流体抵抗より大きくなるべく構成されてもよい。当然ながら、流体モジュール５０は、測定チャンバ６０の流体入口６２の流体抵抗が測定チャンバ６０の流体出口６４の流体抵抗より大きくなるようにも構成されていてもよい。
【００４８】
さらに、流体モジュール５０は、回転周波数が低減されて圧縮可能な媒体が膨張すると、測定チャンバ６０内に存在する液体が（ほぼ）完全に測定チャンバ６０から移動させられるように構成されていてもよい。
【００４９】
この場合では、圧縮可能な媒体が完全に膨張した後であっても、液体の（ごく僅かな）一部は測定チャンバ６０内に残る、又はいつまでも残る場合があり、測定チャンバ６０から液体が完全には移動させられないが、ほぼ完全な量、例えば少なくとも９０％（又は、８０％、８５％、９５％、９９％）は移動させられることに留意すべきである。
【００５０】
さらに、液体の（ごく僅かな）一部は、流体入口チャネル７０を介して測定チャンバ６０から移動させられ得ることにも留意すべきである。この場合では、流体モジュール５０は、液体量の大部分、例えば少なくとも９０％（又は、８０％、８５％、９５％、９９％）が流体出口チャネル７２を介して測定チャンバ６０から移動させられるように構成されていてもよい。
【００５１】
例えば、流体モジュール５０は、回転周波数が低減されると、圧縮チャンバ６６に到達している液体が圧縮チャンバ６６内に留まり、回転周波数が低減されて圧縮可能な媒体が膨張する際に、測定チャンバ６０内に存在する液体が（ほぼ）完全に測定チャンバ６０から移動させられるように構成されていてもよい。したがって、圧縮チャンバ６６内に留まる液体は、圧縮チャンバ６６の容量の一部を占める。したがって、回転周波数が低減されて圧縮可能な媒体が膨張すると、圧縮チャンバ６６内で圧縮可能な媒体が利用可能な容量が前より少なくなり、圧縮チャンバ６６内に液体が残ることによって生じる圧縮可能な媒体の過剰な容量部分が、流体出口チャネル７２を介して測定チャンバ６０を出ることで、液体を測定チャンバ６０から（ほぼ）完全に移動させることができるだけでなく、この液体を、（流体出口チャネル７２の長さが適宜必要な大きさにされていれば）流体出口チャネル７２を介して流体出口チャネル７２へ接続されるチャンバ内へと（ほぼ）完全に移動させることができる。
【００５２】
図３ａから分かるように、流体排水路６８は、測定チャンバ６０と圧縮チャンバ６６とを接続する流体排水路チャネルとして構成されてもよい。流体排水路チャネル６８は、例えば、測定チャンバ６０の、及び／又は圧縮チャンバ６６の外端より半径方向のさらに内側に配置されてもよい。例えば、流体排水路チャネル６８は、測定チャンバ６０及び／又は圧縮チャンバ６８の半径方向の内側の端に配置されてもよい。当然ながら、実施形態によっては、排水路チャネル６８は、測定チャンバ６０及び／又は圧縮チャンバ６６の半径方向の外側の端にも配置することができる。
【００５３】
図３ｂは、本発明の一実施形態による流体モジュール５０の詳細を示す略平面図である。
【００５４】
図３ａを参照して既に述べたように、流体モジュール５０は、流体入口及び流体出口を有する（第１）測定チャンバ６０1と、（第１）流体排水路６８1を介して（第１）測定チャンバ６０1に接続された（第１）圧縮チャンバ６６1と、（第１）測定チャンバ６０1の流体入口に接続された（第１）流体入口チャネル７０1と、（第１）測定チャンバ６０1の流体出口に接続された（第１）流体出口チャネル７２1と、を備えてもよい。
【００５５】
図３ｂからさらに分かるように、流体モジュール５０は、流体入口及び流体出口を有する第２測定チャンバ６０2と、第２流体排水路６８2を介して第２測定チャンバ６０2に接続された第２圧縮チャンバ６６2と、第２測定チャンバ６０2の流体入口に接続された第２流体入口チャネル７０2と、第２測定チャンバ６０2の流体出口に接続された第２流体出口チャネル７２2と、を備えてもよい。
【００５６】
概して、流体モジュール５０は、流体入口及び流体出口を有する少なくとも１つのさらなる測定チャンバ６０2〜６０nと、少なくとも１つのさらなる流体排水路６８2〜６８nを介して少なくとも１つのさらなる測定チャンバ６０2〜６０nに接続された少なくとも１つのさらなる圧縮チャンバ６６2〜６６nと、少なくとも１つのさらなる測定チャンバ６０2〜６０nの流体入口に接続された少なくとも１つのさらなる流体入口チャネル７０2〜７０nと、少なくとも１つのさらなる測定チャンバ６０2〜６０nの流体出口に接続された少なくとも１つのさらなる流体出口チャネル７２2〜７２nと、を備えていてもよい。
【００５７】
図３ｂに示されている流体モジュール５０は、例示として、２つの測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）と、関連の圧縮チャンバ６６1〜６６n（ｎ＝２）と、流体排水路６８1〜６８n（ｎ＝２）と、流体入口チャネル７０1〜７０n（ｎ＝２）と、流体出口チャネル７２1〜７２n（ｎ＝２）と、を備えている。当然ながら、流体モジュール５０は、ｎ個の測定チャンバ６０1〜６０nと、関連の圧縮チャンバ６６1〜６６nと、流体排水路６８1〜６８nと、流体入口チャネル７０1〜７０nと、流体出口チャネル７２1〜７２nと、を備えていてもよく、ｎは、１以上の自然数、ｎ≧１、である。
【００５８】
図３ａを参照して既に述べた動作モードによれば、流体モジュール５０は、流体モジュール５０が回転中心５２の周りで回転すると、液体が少なくとも１つのさらなる流体入口チャネル７０2〜７０n（ｎ＝２）を介して少なくとも１つのさらなる測定チャンバ６０2〜６０n（ｎ＝２）内へ遠心力で移動させられて、少なくとも１つのさらなる測定チャンバ６０2〜６０n（ｎ＝２）からの液体が少なくとも１つのさらなる流体排水路６８2〜６８n（ｎ＝２）を介して少なくとも１つのさらなる圧縮チャンバ６６2〜６６n（ｎ＝２）内に到達し、少なくとも１つのさらなる測定チャンバ６０2〜６０n（ｎ＝２）内へ移動させられる液体により生じる少なくとも１つのさらなる測定チャンバ６０2〜６０n（ｎ＝２）内部、少なくとも１つのさらなる圧縮チャンバ６６2〜６６n（ｎ＝２）内部及び少なくとも１つのさらなる流体排水路６８2〜６８n（ｎ＝２）内部に予め存在する圧縮可能な媒体の圧縮が十分に大きくなり、回転周波数が低減されて圧縮可能な媒体が膨張する際に、少なくとも１つのさらなる測定チャンバ６０2〜６０n（ｎ＝２）内に存在する液体が少なくとも１つのさらなる流体出口チャネル７２2〜７２n（ｎ＝２）を介して少なくとも１つのさらなる測定チャンバ６０2〜６０n（ｎ＝２）から移動させられるように構成されてもよい。さらに、流体モジュール５０は、回転周波数が低減されて圧縮可能な媒体が膨張すると、少なくとも１つのさらなる測定チャンバ６０2〜６０n（ｎ＝２）内に存在する液体が少なくとも１つのさらなる流体出口チャネル７２2〜７２n（ｎ＝２）を介して少なくとも１つのさらなる測定チャンバ６０2〜６０n（ｎ＝２）から移動させられるように構成されてもよい。
【００５９】
実施形態において、流体モジュール５０は、流体マニホールド８０を備え、流体入口チャネル７０1及び少なくとも１つのさらなる流体入口チャネル７０2〜７０n（ｎ＝２）は、この流体マニホールド８０に接続されていてもよい。流体入口チャネル７０1及び少なくとも１つのさらなる流体入口チャネル７０2〜７０nは、流体マニホールド８０1から８０2より高い流体抵抗を含んでいてもよい。
【００６０】
例えば、流体入口チャネル７０1及び少なくとも１つのさらなる流体入口チャネル７０2〜７０nは、それぞれ流体マニホールド８０の少なくとも５倍（又は１０倍、１５倍、２０倍又はそれ以上）高い流体抵抗を有するものであってもよい。
【００６１】
さらに、流体モジュール５０は、流体チャネル８２を介して流体マニホールド８０へ接続される流体入口を備えていてもよい。流体チャネル８２は、流体マニホールド８０よりも高い流体抵抗を有するものであってもよい。
【００６２】
例えば、流体チャネル８２は、流体マニホールド８０の少なくとも５倍（又は１０倍、１５倍、２０倍又はこれを超える）高い流体抵抗を有していてもよい。
【００６３】
言い替えれば、充填チャネル（流体入口チャネル７０1〜７０n及び流体マニホールド８０）は、低い流体抵抗及び高い流体抵抗を有するエリアに細分されてもよい。この方式では、測定チャンバ（測定空洞）６０1〜６０n（ｎ＝２）の均一な充填、並びに流体出口チャネル７２1〜７２n（ｎ＝２）によって空になった時点の測定チャンバ（測定空洞）６０1〜６０n（ｎ＝２）の流体分離を保証することができる。低い流体抵抗を有するエリアの場合、測定チャンバ６０nは、測定チャンバ６０1と同様の容量を含むことが保証され得る。
【００６４】
図３ｂから分かるように、流体入口チャネル７０1〜７０n（ｎ＝２）は、マニホールド（又は補助チャネル）８０を測定チャンバ６０1〜６０nに接続するインフローを形成していてもよい。インフロー７０1〜７０n（ｎ＝２）は、高い流体抵抗を有していてもよい。測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）のインフロー７０1〜７０n（ｎ＝２）を流体チャネル（入口チャネル）８２に接続するマニホールド（又は補助チャネル）８０は、流体抵抗が低くてもよい。流体チャネル（入口チャネル）８２は、充填チャネルを流体入口に接続するものであってもよく、流体チャネル（入口チャネル）８２は高い流体抵抗を有するものであってもよい（高抵抗が必須ではない）。
【００６５】
図３ｃは、本発明の一実施形態による流体モジュール５０の詳細を示す略平面図である。
【００６６】
図３ｃから分かるように、測定チャンバ６０1は、流体入口６２1及び流体出口６４1を備え、流体入口チャネル７０1は流体入口６２1を介して測定チャンバ６０1に接続され、流体出口チャネル７２1は流体出口６４1を介して測定チャンバ６０1に接続されている。
【００６７】
これに対して、測定チャンバ６０2は、結合された流体入口／流体出口６２2、６４2を備え、流体入口チャネル７０及び流体出口チャネル７２は、結合された流体入口／流体出口６２2、６４2を介して測定チャンバ６０2に接続されている。
【００６８】
この場合において、流体入口チャネル７０及び流体出口チャネル７２は、結合された流体入口／流体出口６２、６４へ直接的に接続されていてもよい。即ち、何れの場合も、結合された流体入口／流体出口６２、６４を介して測定チャンバ６０内に直接的に開放されていてもよい。当然ながら、流体入口チャネル７０及び流体出口チャネル７２は、流体入口／流体出口６２、６４の上流側で接合されていてもよい。
【００６９】
例えば、流体入口チャネル７０及び流体出口チャネル７２は、流体チャネル継手（例えば、Ｔ型継手又はＹ型継手）によって接合されていてもよく、流体チャネル継手は、流体入口／流体出口６２、６４に直接的に接続されている。
【００７０】
さらに、流体入口チャネル７０は、結合された流体入口／流体出口６２、６４に直接的に接続されていてもよい。一方で、流体出口チャネル７２は、結合された流体入口／流体出口６２、６４に流体入口チャネル７０を介して接続されている。即ち、流体出口チャネル７２は、まず、流体入口チャネル７０内へと開放される。
【００７１】
さらに、流体出口チャネル７２は、結合された流体入口／流体出口６２、６４に直接的に接続されていてもよい。一方で、流体入口チャネル７０は、結合された流体入口／流体出口６２、６４に流体出口チャネル７２を介して接続されている。即ち、流体入口チャネル７０は、まず、流体出口チャネル７２内へと開放される。
【００７２】
図３ｄは、本発明の一実施形態による流体モジュール５０の詳細を示す略平面図である。図３ｄから分かるように、測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）及び圧縮チャンバ６６1〜６６n（ｎ＝２）は、互いに間近に配置されていてもよく、流体排水路６８1〜６８n（ｎ＝２）は、先に示したようなチャネル（例えば、細管）によって形成されるだけでなく、測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）と圧縮チャンバ６６1〜６６n（ｎ＝２）との間の不連続な隔壁によっても形成されることが可能である。
【００７３】
図３ｅは、本発明の一実施形態による流体モジュール５０の詳細を示す略平面図である。流体モジュール５０は、測定チャンバ６０1と、少なくとも１つのさらなる測定チャンバ６０2（ｎ＝２）と、測定チャンバ６０1へ接続される流体入口チャネル７０1と、少なくとも１つのさらなる測定チャンバ６０2（ｎ＝２）に接続された少なくとも１つのさらなる流体入口チャネル７０2（ｎ＝２）と、測定チャンバ６０1に接続された流体出口チャネル７２1と、少なくとも１つのさらなる測定チャンバ６０2（ｎ＝２）に接続された少なくとも１つのさらなる流体出口チャネル７２2（ｎ＝２）と、を備えていてもよい。
【００７４】
流体モジュール５０は、流体モジュール５０が回転中心５２の周りで回転すると、液体が流体入口チャネル７０1を介して測定チャンバ６０1内へ、少なくとも１つのさらなる流体入口チャネル７０n（ｎ＝２）を介して少なくとも１つのさらなる測定チャンバ６０n（ｎ＝２）内へ遠心力で移動させられ、それによって、測定チャンバ６０1内及び少なくとも１つのさらなる測定チャンバ６０n（ｎ＝２）内に予め存在する圧縮可能な媒体が、測定チャンバ６０1内及び少なくとも１つのさらなる測定チャンバ６０n（ｎ＝２）内へ移動させられる液体によって圧縮されるように構成されていてもよい。流体モジュール５０は、さらに、回転周波数が低減されて圧縮可能な媒体が膨張すると、測定チャンバ６０1内に存在する液体の大部分が流体出口チャネル７２1を介して測定チャンバ６０1から移動させられ、少なくとも１つのさらなる測定チャンバ６０n（ｎ＝２）内に存在する液体の大部分が少なくとも１つのさらなる流体出口チャネル７２n（ｎ＝２）を介して少なくとも１つのさらなる測定チャンバ６０n（ｎ＝２）から移動させられるように構成されていてもよい。
【００７５】
図３ｂに示されている流体モジュール５０の動作モードについては、図４ａ〜図４ｆを参照して以下にさらに詳しく説明する。図４ａ〜図４ｆは、それぞれ異なる６時点における、図３ｂに示されている流体モジュール５０及び流体モジュール５０内部の液面を示す略平面図である。しかし、以下の説明が図３ａ及び図３ｂ〜図３ｅに示されている流体モジュール５０にも当てはまることに留意するものとする。
【００７６】
図４ａ〜図４ｆに示されている流体モジュール５０は、液体を分取するために使用されてもよい。この場合において、（分取されるべき液体の）個々の量は、高い遠心分離下で計量されてもよく、この方式において、計量されるべき液体により遠心分離下で圧縮されている圧縮された圧縮可能な媒体（例えば、圧縮空気）は、分離されて、流体出口チャネルに接続されたチャンバ（例えば、後続チャンバ）内部へ方向づけられてもよい。
【００７７】
この目的に沿って、液体は、遠心分離下で、流体モジュール５０の入口エリアから、異なる測定チャンバ（測定空洞又は計量空洞）６０1〜６０n（ｎ＝２）内へ移送される。各測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）は、遠心分離下の液体で充填されると、一定量の圧縮可能な媒体（例えば、空気量）が捕捉されて圧縮されるように構成される。したがって、液体は、遠心圧力に等しい空気逆圧が蓄積されるまでの間だけ流れ込むことができる。測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）は、通常、流入する液体量が計量されるべき液体量より多いように構成されてもよい。過剰な液体は何れも、測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）から排水路ポイントを介して流れ、圧縮チャンバ６６1〜６６n（ｎ＝２）内に留まって別の収集エリアを形成する。
【００７８】
排出量が異なれば、圧縮可能な媒体（例えば、空気）の圧縮レベルが異なることに起因して、異なる逆圧が発生する。その結果、流体入口チャネル（充填チャネル）７０1〜７０n（ｎ＝２）及び流体出口チャネル（後続空洞へのチャネル）７２1〜７２n（ｎ＝２）内部の充填レベルは、導入量に依存する。したがって、可能な限り高レベルの測定精度を達成するためには、適宜狭められる流体入口チャネル７０1〜７０n（ｎ＝２）及び流体出口チャネル７２1〜７２n（ｎ＝２）内に、可能な限り小さい界面７６を生成することが有効である（図４ｃ参照）。理想的には、流体入口チャネル７０1〜７０n（ｎ＝２）及び流体出口チャネル７２1〜７２n（ｎ＝２）の直径は、測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）のサイズ（例えば、直径又は対角線）の５分の１よりも小さくなるべきである。
【００７９】
回転周波数（又は遠心分離速度）が低減すれば、遠心圧力は低下する。圧力低下により、圧縮可能な媒体の圧縮量（例えば、空気量）が膨張し、計量される液体は、測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）から、流体入口チャネル７０1〜７０n（ｎ＝２）を介して後続チャンバ内へ転送される。こうして転送された液部分（aliquots）は、次に、その容量を決定され、さらなる処理のために用いることができる。
【００８０】
液体は、圧縮チャンバ（収集エリア）６６1〜６６n（ｎ＝２）内に留まることから、この計量プロセスの間にポンピングされる液体の量は、圧縮されている圧縮可能な媒体（例えば、空気）の量より少ない。さらに、測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）及び流体入口チャネル（充填チャネル）７０1〜７０n（ｎ＝２）の幾何学的形状は、圧縮可能な媒体（例えば、空気）が、流体出口チャネル７２1〜７２n（ｎ＝２）を介して積極的に逃げるように選択されてもよい。したがって、結果的に、流体出口チャネル７２1〜７２n（ｎ＝２）が半径方向の内側を向いているとしても、測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）は、完全に空になり得る。
【００８１】
したがって、さらなる何れかの分取構造体との相互作用の結果、幾つかの流体層を必要とすることなく、幾つかの液体を分割端の空洞（split end cavities）に並行して分取する可能性が生じる。既知の分取原理では、チャネル交差が原因となるために、この可能性が極めて限定的である。
【００８２】
流体構造を物理的に製造する場合、転送のための様々なチャネルが全く同一になることはない。その結果、流体入口チャネル７０1〜７０n（ｎ＝２）及び流体出口チャネル７２1〜７２n（ｎ＝２）の流体抵抗は変わり、排出に関して不精確さが生じる。この不精確さを最小限に抑えるためには、測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）間の流体連通を減らすこと、又はこれを最小化することも有効である。これは、例えば、液体の転送／液体の方向づけのために、流体入口チャネル（充填チャネル）７０1〜７０n（ｎ＝２）が、流体出口チャネル７２1〜７２n（ｎ＝２）よりも実質的に高い流体抵抗を有するということによって達成されてもよい。
【００８３】
以下、異なる６時点における流体モジュール５０内部の液面を示す図４ａから図４ｆまでを参照して、流体モジュール５０の動作モードについてさらに詳しく説明する。
【００８４】
流体モジュール５０には、第１段階（図４ａから図４ｃまで）で、例えば図１及び図２を参照して述べた駆動デバイス２０によって第１回転周波数ｆ1が与えられる一方、流体モジュール５０には、第２段階（図４ｄから図４ｆまで）で第２回転周波数ｆ2が与えられる。第２回転周波数ｆ2は、第１回転周波数ｆ1より少なく、ｆ1＞ｆ2である。
【００８５】
図４ａは、第１時点における流体モジュール５０及び流体モジュール５０内部の液面を示す略平面図である。第１時点において、流体モジュール５０には第１回転周波数ｆ1が与えられ、これによって、例えば流体モジュール５０の入口エリア内部に存在する液体、又は流体モジュール５０の入口エリアに導入される液体が、例えば流体モジュール５０の入口エリアへ接続される流体入口チャネル７０1〜７０n（ｎ＝２）を介して測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）へ向かって遠心力で移動させられ、その結果、図４ａに示された液面が生じる。
【００８６】
図４ｂは、第２時点における流体モジュール５０及び流体モジュール５０内部の液面を示す略平面図である。第２時点において、流体モジュール５０には引き続き第１回転周波数ｆ1が与えられ、これによって液体が流体入口チャネル７０1〜７０n（ｎ＝２）を介して測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）内へ遠心力で移動させられ、測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）内部の液面は、図４ａに示されている液面より上がっている。
【００８７】
このプロセスでは、図４ｂから分かるように、測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）内部、流体排水路６８1〜６８n（ｎ＝２）内部及び圧縮チャンバ６２1〜６２n（ｎ＝２）内部に予め存在する圧縮可能な媒体が、測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）内へ遠心力で移動させられる液体により捕捉されて圧縮され、これによって圧縮可能な媒体の圧力が上昇する。言い替えれば、圧縮可能な媒体が利用可能な容量は、測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）内へ遠心力で移動させられる液量の分だけ低減し、その結果、圧縮可能な媒体の圧力が上昇する。
【００８８】
図４ｃは、第３の時点における、流体モジュール５０及び流体モジュール５０内部の液面を示す略平面図である。第３の時点において、流体モジュール５０には引き続き第１回転周波数ｆ1が与えられ、これによって液体が流体入口チャネル７０1〜７０n（ｎ＝２）を介して測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）内へ遠心力で移動させられ続け、この第３の時点までに、測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）内部の液面が排水路ポイントまで上昇し、測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）からの液体が流体排水路６８1〜６８n（ｎ＝２）を介して圧縮チャンバ６６1〜６６n（ｎ＝２）内へ到達している。
【００８９】
図４ｂに比較すると、図４ｃでは、圧縮可能な媒体が利用可能な容量が、測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）内へ遠心力で移動させられる液量の分だけさらに低減して圧縮チャンバ６６1〜６６n（ｎ＝２）の一部に広がっているだけであり、結果として、圧縮可能な媒体の圧力は、図４ｂよりもさらに上昇する。
【００９０】
図４ｄは、第４の時点における、流体モジュール５０及び流体モジュール５０内部の液面を示す略平面図である。第３の時点から第４の時点までに、流体モジュール５０に与えられる回転周波数は、第１回転周波数ｆ1から第２回転周波数ｆ2に低減され、その結果、圧縮可能な媒体が膨張し、測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）内部に存在する液体は、流体出口チャネル７２1〜７２n（ｎ＝２）を介して測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）から移動させられ、一方で、圧縮チャンバ６６1〜６６n（ｎ＝２）内へ先に到達していた液体は圧縮チャンバ６６1〜６６n（ｎ＝２）内部に留まる。
【００９１】
図４ｅは、第５の時点における、流体モジュール５０及び流体モジュール５０内部の液面を示す略平面図である。この第５の時点では、流体モジュール５０に引き続き第２回転周波数ｆ2が与えられて圧縮可能な媒体がさらに膨張し、測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）内に存在する液体は、流体出口チャネル７２1〜７２n（ｎ＝２）を介して測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）から（ほぼ）完全に移動させられる。
【００９２】
図４ｆは、第６の時点における、流体モジュール５０及び流体モジュール５０内部に存在する液面を示す略平面図である。この第６の時点では、流体モジュール５０に引き続き第２回転周波数ｆ2が与えられる。圧縮チャンバ６６1〜６６n（ｎ＝２）内に液体が留まっていることに起因して、圧縮可能な媒体はさらに膨張し、流体出口チャネル７２1〜７２n（ｎ＝２）を介して液体が測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）から（ほぼ）完全に移動させられ得るだけでなく、（流体出口チャネル７２1〜７２n（ｎ＝２）の長さが適切に構成されることを条件として）流体出口チャネル７２1〜７２n（ｎ＝２）と接続される下流側のチャンバ内へも（ほぼ）完全に移動させられる場合がある。
【００９３】
言い替えれば、圧縮チャンバ６６1〜６６n（ｎ＝２）内に留まる液量に起因して、測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）内部で計量される液量は、圧縮可能な媒体の膨張によって、流体出口チャネル７２1〜７２n（ｎ＝２）へ接続される下流側のチャンバ内へ（ほぼ）完全に移動させられてもよい。
【００９４】
このように、図４ａから図４ｆに示されているような流体モジュール５０は、遠心分離下で充填することができる（図４ａ参照）。第１液量が測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）へ流れ込むと、密閉して捕捉された容積Ｖの圧縮可能な媒体（例えば、空気量）が圧縮される（図４ｂ参照）。過剰な液体は全て、流体排水路６８1〜６８n（ｎ＝２）を介して、測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）から圧縮チャンバ（例えば、収集空洞）６６1〜６６n（ｎ＝２）へ流れ込む（図４ｃ参照）。回転周波数（回転速度）が低減されると、圧縮可能な媒体（例えば、捕捉空気）の圧縮が緩まり、液体が、流体出口チャネル７２1〜７２n（ｎ＝２）を介して後続チャンバ内へ転送される（図４ｄ及び図４ｅ参照）。圧縮チャンバ６６1〜６６n（ｎ＝２）内に留まる液体に起因して、第５の時点でも、圧縮チャンバ６６1〜６６n（ｎ＝２）内にはまだ過剰圧力が残る。その結果、流体出口チャネル７２1〜７２n（ｎ＝２）内に液量が残っていても、後続のチャンバ（又は、空洞）内へ移送することができる。
【００９５】
図５は、本発明の一実施形態による流体モジュール１００の詳細を示す略平面図である。図５に示されている流体モジュール５０は、８個の測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝８）と、それらに対応する圧縮チャンバ６６1〜６６n（ｎ＝８）、流体排水路６８1〜６８n（ｎ＝８）、流体入口チャネル７０1〜７０n（ｎ＝８）、及び流体出口チャネル７２1〜７２n（ｎ＝８）と、を備えている。
【００９６】
８個の測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝８）は、前半の測定チャンバ６０1〜６０4と、後半の測定チャンバ６０5〜６０8とに細分され、前半の測定チャンバ６０1〜６０4は、後半の測定チャンバ６０5〜６０8より半径方向のさらに内側に配置されている。
【００９７】
前半の測定チャンバ６０1〜６０4の流体入口チャネル７０1〜７０4は、第１マニホールド８０1及び第１半径方向に延びるチャネル８２1を介して流体モジュール５０の第１入口エリア８４1に接続され、一方で、後半の測定チャンバ６０5〜６０8の流体入口チャネル７０5〜７０8は、第２マニホールド８０2及び第２半径方向に延びるチャネル８２2を介して流体モジュール５０の第２入口エリア８４2に接続されている。
【００９８】
前半の測定チャンバ６０1〜６０4の各流体出口チャネル７０1〜７０4は、後半の測定チャンバ６０5〜６０8の各流体出口チャネル７０5〜７０8と一緒に、（下流側の）チャンバ８６1〜８６4に接続されている。
【００９９】
詳細に言えば、第１流体出口チャネル７２1及び第５の流体出口チャネル７２5が第１（下流側）チャンバ８６1に接続され、第２流体出口チャネル７２2及び第６の流体出口チャネル７２6が第２（下流側）チャンバ８６2に接続され、第３の流体出口チャネル７２3及び第７の流体出口チャネル７２7が第３の（下流側）チャンバ８６3に接続され、第４の流体出口チャネル７２4及び第８の流体出口チャネル７２8が第４の（下流側）チャンバ８６4に接続されている。
【０１００】
例えば、流体モジュール５０は、第１液体が第１入口エリア８４1へ導入され、第２液体が第２入口エリア８４2に導入され、回転周波数が低減して圧縮可能な媒体が（下流側の）チャンバ８６1〜８６4内へ膨張すると、第１液体の一部（aliquot）及び第２液体の一部（aliquot）がそれぞれ遠心力で移動させられることで、液体を混合するために使用されてもよい。
【０１０１】
以下、異なる５時点における流体モジュール５０内部の液面を示す図６ａから図６ｅまでによって、図５に示されている流体モジュール５０の動作モードをさらに詳しく説明する。
【０１０２】
図６ａは、第１時点における、流体モジュール５０及び流体モジュール５０内部の液面の部分的詳細を示す略平面図である。この第１時点において、流体モジュール５０には、第１回転周波数ｆ1（例えば、ｆ1＝９０Ｈｚ）が与えられる。
【０１０３】
図６ｂは、第２時点における、流体モジュール５０及び流体モジュール５０内部の液面の部分的詳細を示す略平面図である。第２時点において、流体モジュール５０には、引き続き第１回転周波数ｆ1が与えられ、これによって液体が測定チャンバ６０1〜６０4内へ流体入口チャネル７０1〜７０4を介して遠心力で移動させられ、その結果、図４ｂに示されている液面になる。
【０１０４】
図６ｃは、第３時点における、流体モジュール５０及び流体モジュール５０内部の液面の部分的詳細を示す略平面図である。第３の時点において、液体モジュール５０には、引き続き第１回転周波数ｆ1が与えられ、これにより、液体が測定チャンバ６０1〜６０4内へ流体入口チャネル７０1〜７０4を介して遠心力で移動させられ続け、この第３時点までに、液体が、測定チャンバ６０1〜６０4から流体排水路６８1〜６８４を介して圧縮チャンバ６６1〜６６4内に既に到達している。
【０１０５】
図６ｄは、第４時点における、流体モジュール５０及び流体モジュール５０内部の液面の部分的詳細を示す略平面図である。第３時点から第４時点までに、流体モジュール５０に与えられる回転周波数は、第１回転周波数ｆ1（例えば、ｆ1＝９０Ｈｚ）から第２回転周波数ｆ2（例えば、ｆ2＝１５Ｈｚ）に低減され、その結果、圧縮可能な媒体が膨張し、測定チャンバ６０1〜６０4内部に存在する液体が、測定チャンバ６０1〜６０4から流体出口チャネル７２1〜７２4を介して移動させられ、一方で、圧縮チャンバ６６1〜６６4内へ先に到達した液体は、圧縮チャンバ６６1〜６６4内部に留まる。
【０１０６】
図６ｅは、第５時点における、流体モジュール５０及び流体モジュール５０内部の液面の部分的詳細を示す略平面図である。この第５時点では、流体モジュール５０に引き続き第２回転周波数ｆ2が与えられ、これにより、圧縮可能な媒体は、測定チャンバ６０1〜６０n（ｎ＝２）内に存在する液体が流体出口チャネル７２1〜７２4を介して測定チャンバ６０1〜６０4から（ほぼ）完全に移動させられる程度にまで膨張している。
【０１０７】
言い替えれば、図６ａから図６ｄまでは、分取プロセスの例示的な過程を示している。例えば９０Ｈｚである高い回転周波数（遠心分離）の下では、第１液体は、マニホールド８０1を介して、入口エリア８４1から、半径方向の外側へと延びるチャネル８２1を経て約５μｌの容量を有する４つの測定チャンバ６０1〜６０4内へ流れる。
【０１０８】
測定チャンバ６０1〜６０4へ繋がる流体入口チャネル７０1〜７０4は、測定チャンバ６０1〜６０4の上端で開始するように構成されてもよい（必須ではない）。流体出口チャネル７２1〜７２4は、流入する液体の第１部分によって密閉される。したがって、さらに流入する液体は、圧縮チャンバ（圧力チャンバ）６６1〜６６4内部の捕捉された圧縮可能な媒体（例えば、気体量）を（少なくとも部分的に）圧縮する（図６ｂ参照）。
【０１０９】
液体は、入口エリア８４1が完全に空になるまで流れ続ける。測定チャンバ６０1から６０4にはそれぞれ、圧縮チャンバ（圧力チャンバ）６６1〜６６4が接続されていて、決められた量の圧縮可能な媒体（例えば、空気量）がこれらに捕捉される。過剰な液体は、入口エリア８４1が空になるまで、それぞれの圧縮チャンバ（圧力チャンバ）６６1〜６６4の排水エリアに流れ込み続ける（必須ではない）。これで、遠心力と空気逆圧との間の平衡が達成される。
【０１１０】
ロータリ周波数が低減されれば、圧縮チャンバ（圧力チャンバ２０６）内部の捕捉された圧縮可能な媒体（例えば、空気量）は、低下した遠心圧力の下で膨張する。その結果、半径方向に延びるチャネル８２1の内部、及び例えばサイフォンとして構成され得る流体流出チャネル７２1〜７２4の内部の液体カラムが増大する。特定の充填高さから、充填レベルは、サイフォン７２1〜７２4の頂を超え、液体が運搬されていく。遠心力及び過剰圧力によって、測定チャンバ６０1〜６０4からチャンバ８６1〜８６4内へ液体が完全に移送される。
【０１１１】
流体入口チャネル（充填チャネル）７０1〜７０4が測定チャンバ６０1〜６０4の上端から始まることにより、液体が流体入口チャネル７０1〜７０4の内部に留まり、測定チャンバ６０1〜６０4へ分散されない。
【０１１２】
分取プロセスの精度は、流体入口チャネル７０1〜７０4及び流体出口チャネル７２1〜７２4が測定チャンバ６０1〜６０4より小さい場合に特に高くなる。測定の不精確さは、例えば、投入量、製造公差、他等の異なる開始条件が、結果的に計量ステップの間の充填レベルを相違させる、という事実に起因して生じる。その結果、計量精度は、流体入口チャネル７０1〜７０4及び流体出口チャネル７２1〜７２4のサイズに直接的に相関される。この場合では、サイズが小さいほど、より精確な計量になる。
【０１１３】
さらなる測定エラーは、測定チャンバ（測定空洞）６０1〜６０4を空にする間に生じる。測定チャンバ６０1〜６０4間には圧力差が生じ得ることから、測定チャンバ６０1〜６０4間に液体交換が存在する場合がある。これを最小限に抑えるために、流体出口チャネル（例えば、サイフォン）７２1〜７２4の流体抵抗が、流体入口チャネル７０1〜７０4の合計抵抗より遙かに小さくてもよく、一方で、流体入口チャネル（充填チャネル）７０1〜７０4が測定チャンバ６０1〜６０4の半径方向の内側の位置から開始していてもよい。その結果、測定チャンバ６０1〜６０4は、少なくとも所定の排出期間中は流体連通しない。したがって、この時間内に、潜在的圧力差による追加的なエラーは発生しない。
【０１１４】
上述の分取概念（半径方向の内側への分取）は、小さい変更を行うことによって、液体を半径方向の外側から半径方向のさらに内側へ分取するために使用することができる（半径方向の外側への分取）。この場合には、サイフォン７２1〜７２4が、内側へ繋がる流体出口チャネル７２5〜７２8（図５参照）で置換されてもよい。測定チャンバ（分取チャンバ）６０1〜６０4のそれぞれの液体導入量は、（事実上）測定チャンバ６０1〜６０4の内部に存在する全ての液体及び流体出口チャネル７２5〜７２8の内部に存在する全ての液体が、さらに内側に位置する後続チャンバ８６1〜８６4内へ移送されるように設定されてもよい。
【０１１５】
上述の２つの分取概念（半径方向の内側への分取及び半径方向の外側への分取）を組み合わせることにより、２つの液体を１つの流体層上で分取する分取概念が考案されてもよい。よって、全体構造は、例えば、第１分取構造体（前半の測定チャンバ６０1〜６０4）からの分取、及び第２分取構造体（後半の測定チャンバ６０5〜６０8）からの分取がそれぞれ、共有のチャンバ（空洞）８６1〜８６4内へ移送されるように構成されてもよい。後続のチャンバ（空洞）８６1〜８６4は、混合チャンバ８６1〜８６4であってもよい。回転軸の周りの外周全体は、潜在的に流体構造用に使用されてもよい。
【０１１６】
本明細書に提示している分取概念は、概して、多層式に構造化された円板上での分取にも適する。円板は、充填用の液体が流体層Ａを覆って案内され得るように、かつプロセスにおいて潜在的に交差チャネルを越えて方向づけられ得るように構成されてもよい。これで、チャンバは、流体層Ｂ上のチャネルを介して空にされる。このチャネルは、サイフォン（例えば、７２1〜７２4）及び半径方向の内側に繋がる異なるチャネル（例えば、７２5〜７２8）の双方であってもよい。これ以外の分取プロセスは、半径方向の内側への分取に関して述べたように発生する。これは、例えば、半径方向の内側への液体用の分取数が多い（＞１０）結果、隣接配置されるサイフォン構造体（７２1〜７２4）をそれ以上空間効率的に導入することができない場合に実行されるべき自明のプロセスである。さらに、このような構造は、３つ以上の液体が１つのチャンバ（空洞）８６1〜８６4内へ分取され次第、効果的になる。流体接続は、測定チャンバ６０1〜６０8自体の内部、又はそのために特に設けられる流体開口の内部の何れかで実現されてもよい。各測定チャンバ６０1〜６０8に固有の流体開口を装備すること、又は、幾つかの測定チャンバ６０1〜６０8が１つの流体開口を共有すること、の何れもが可能である。
【０１１７】
本発明の実施形態は、１つの流体層上での２つの液体の同時的な並行分取を可能にする。容量の測定又は計量は、高圧で行われ、毛管力による影響がほとんどない。さらに、実施形態は、液体の計量が高い回転周波数で行われることから、潜在的に高レベルな精度を可能にする。さらに、実施形態は、鋭い縁を必要としない。
【０１１８】
既知の分取方法とは異なり、実施形態の計量ステップは、「高い」回転周波数（ロータリ周波数）で実行され、続いて低い回転周波数（ロータリ周波数）に切り替えられる。既知の流体構造とは異なり、本明細書に記述している流体構造は、（測定量の５０％を超える）過度の過剰充填においてもなお機能し得る。既知の分取概念とは異なり、本明細書に記述している分取概念は、１つの流体層上での２つの液体の分取及び接続を可能にする。既知の流体構造とは異なり、本明細書に記述している流体構造において、液体は、外部から測定チャンバへ供給されてもよく、さらに、液体には、続いてさらなる処理がなされてもよい。既知の流体構造とは異なり、少なくとも２つの分取は、前記計量チャンバへ（直接的に又はチャネルを介して）接続される排水空洞を有してもよく、これは、例えば、排水空洞内の充填レベルを読み上げることによって単一分取毎に個々の品質管理を実行するために活用されてもよい。既知の流体構造とは異なり、本明細書に記述している流体構造において、測定チャンバは、分取された液部分を転送するために使用されるチャネルより高い流体抵抗によって互いから分離される。
【０１１９】
さらなる実施形態は、流体抵抗の高い流体入口チャネル（流体入口）と、流体抵抗の低い流体出口チャネル（流体出口）と、測定チャンバと、圧縮チャンバ（圧力チャンバ）とを備える流体構造を提供し、測定チャンバ及び圧縮チャンバは、流体排水路（流体チャネル）によって分離されている。この流体構造は、流体構造が充填されると、圧縮可能な媒体（例えば、空気量）が捕捉されるように、かつ導入される液量が測定チャンバの容量により包含される量より多く、過剰な液体が流体排水路を介して圧縮チャンバ（圧力チャンバ）へ流れ込んで留まる。回転周波数（ロータリ周波数）が低減されると、決められた量の液体が流体出口チャネル（出口）を介して方向づけられるように構成される。
【０１２０】
さらなる実施形態は、幾つかの液部分を分取する流体構造及び方法を提供し、計量ステップは、「高い」回転周波数（ロータリ周波数）で実行され、かつ液体の転送は、低いロータリ周波数で行われる。流体構造は、測定チャンバが充填されると、圧縮可能な媒体（例えば、空気）が圧縮チャンバ内部で圧縮されるように構成されてもよい。さらに、流体構造は、測定チャンバの流体入口の流体抵抗が測定チャンバの流体出口よりも高くなるように構成されていてもよい。さらに、流体構造は、少なくとも２つの液部分が、前記測定チャンバへ（直接的に又はチャネルを介して）接続された排水空洞を備えるように構成されてもよい。さらに、流体構造は、容量を決定する計量ステップの間、測定チャンバより小さいチャネル内にのみメニスカスが存在するように構成されてもよい。さらに、流体構造は、容量を決定する測定チャンバが５０％（７０％、９０％、完全）を超えるレベルまで充填されるように構成されてもよい。さらに、流体構造は、排出の間、圧縮可能な媒体と液体との間の界面（例えば、空気／水界面）が半径方向の内側に変位するように構成されてもよい。さらに、流体構造は、少なくとも１つの測定チャンバが半径方向のさらに内側方向から充填され、かつ半径方向のさらに外側方向へ空にされるように構成されてもよい。
【０１２１】
図７は、流体モジュール１００の詳細を示す略平面図である。流体モジュール１００は、流体入口チャネル１０２と、流体入口１０６1〜１０６i及び流体出口１０８1〜１０８iを備える少なくとも１つの測定チャンバ１０４1〜１０４iと、少なくとも１つの流体抵抗素子１１０1〜１１０iと、排水路１１２と、を含む。流体入口チャネル１０２は、流体入口１０６1〜１０６iを介して少なくとも１つの測定チャンバ１０４1〜１０４iに接続されているとともに、排水路１１２に接続されている。少なくとも１つの流体抵抗素子１１０1〜１１０iは、流体出口１０８1〜１０８iを介して少なくとも１つの測定チャンバ１０４1〜１０４iに接続されている。流体モジュール１００は、流体モジュールが回転中心１１４の周りを回転することによって遠心圧力が生じると、液体が流体入口チャネル１０２を介して少なくとも１つの測定チャンバ１０４1〜１０４i内へ遠心力で移動させられ、少なくとも１つの流体抵抗素子１１０1〜１１０iが、流体入口チャネル１０２の流体抵抗より高く、かつ流体入口１０４1〜１０４iの流体抵抗より高い流体抵抗を含み、少なくとも１つの測定チャンバ１０４1〜１０４i内へ移動させられる液量が、少なくとも１つの流体抵抗素子１１０1〜１１０iを介して少なくとも１つの測定チャンバ１０４1〜１０４iを出る液量より多く、それによって、少なくとも１つの測定チャンバ１０４1〜１０４iが充填されて、過剰な液体が排水路１１２内に到達するように構成されている。流体モジュール１００は、さらに、回転周波数が（例えば、少なくとも２倍（又は、３倍、４倍、５倍、７倍、１０倍）に）増大されて遠心圧力が高まると、少なくとも１つの測定チャンバ１０４1〜１０４i内に存在する液体が、回転周波数が増大される前より高速で、少なくとも１つの可変流体抵抗素子１１０1〜１１０iを介して測定チャンバ１０４1〜１０４iから移動させられるように構成されてもよい。
【０１２２】
少なくとも１つの測定チャンバ１０４1〜１０４iの内部に存在する液体を少なくとも１つの測定チャンバ１０４1〜１０４iから遠心力で駆動するために、回転周波数を増大する必要がない点は、留意されるものとする。回転周波数を増大させると、遠心圧力が増大するため、少なくとも１つの測定チャンバ１０４1〜１０４iの内部に存在する液体をより高速で移動させることが可能である。
【０１２３】
さらに、流体モジュール１００は、流体入口チャネル１０２へ接続される入口エリア１１６を備えてもよい。
【０１２４】
流体入口チャネル１０２の第１部分１０２ａは、入口エリア１１６へ接続されていてもよく、半径方向のさらに内側から半径方向のさらに外側へ延びていてもよい。少なくとも１つの測定チャンバ１０４1〜１０４iが接続され得る流体入口チャネル１０２の第２部分１０２ｂは、横方向へ延びていてもよい（例えば、回転中心１１４から均一な半径方向距離を有する）。流体入口チャネル１０２の第３部分１０２ｃは、半径方向のさらに内側から半径方向のさらに外側へ延びてもよく、排水路１１２へ接続されてもよい。
【０１２５】
さらに、流体モジュール１００は、少なくとも１つの可変流体抵抗素子１１０1〜１１０iの出力へ接続される少なくとも１つのさらなるチャンバ１１８1〜１１８4を備えていてもよく、少なくとも１つの測定チャンバ１０４1〜１０４iは、少なくとも１つの可変流体抵抗素子１１０1〜１１０iの入力を介して少なくとも１つの可変流体抵抗素子１１０1〜１１０iへ接続されている。
【０１２６】
言い替えれば、図７は、入口エリア１１６と、充填及び排水路チャネル１０２と、測定チャンバ１０４1〜１０４iと、バルブ１１０1〜１１０iと、排水路１１２と、を備える流体モジュール１００（計量構造体又は分取構造体）を示していて、バルブ１１０1〜１１０iは、完全に閉鎖されず、液体が絶えずこれを通って流れる。
【０１２７】
この場合において、バルブ１１０1〜１１０iの流れ抵抗は、第１回転周波数ｆ1において、液体が測定チャンバ１０４1〜１０４iを充填し、過剰な液体が入口エリア１１６から排水路チャネル１０２を介して排水路エリア１１２内へ排出される速度が、液体がバルブ１１０1〜１１０iより下流側の後続チャンバ１１８1〜１１８i内へ転送される速度より遙かに高くなるのに十分な高さである。典型的には、液体を分割するプロセスは、液体の転送の少なくとも１０倍（又は、これを凌いで１００倍）は速くなる。その結果、計量の容量精度は、充填プロセスの間の液体の流れを完全に防止すると思われるバルブ１１０1〜１１０iを必要とするまでもなく保証される。
【０１２８】
以上、幾つかの態様をデバイスの場合で記述したが、これらの態様が、対応する方法の説明でもあることは理解され、デバイスの１つのブロック又は１つの構造成分は、対応する方法ステップとして、又は方法ステップの１つの特徴としても理解されるべきである。同様に、方法ステップに関連して、又は方法ステップとして記述されている態様は、対応するデバイスの対応するブロック又は詳細若しくは特徴の説明でもある。幾つかの又は全ての方法ステップは、マイクロプロセッサ、プログラム可能なコンピュータ又は電子回路等のハードウェアデバイスによって（又はハードウェアデバイスを使用する間に）実行されてもよい。実施形態によっては、一部の又は幾つかの最も重要な方法ステップは、このようなデバイスによって実行されてもよい。
【０１２９】
これまでに述べた実施形態は、本発明の原理を単に例示したものである。他の当業者には、本明細書に記述されている配置及び詳細のあらゆる変更及び変形が認識されることは理解される。よって、本発明は、本明細書において実施形態の説明及び論考により提示されている特定の詳細ではなく、以下の請求の範囲によってのみ限定される。
【図１】
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【図２】
0006418581.tif 000003
【図３ａ】
0006418581.tif 000004
【図３ｂ】
0006418581.tif 000005
【図３ｃ】
0006418581.tif 000006
【図３ｄ】
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【図３ｅ】
0006418581.tif 000008
【図４ａ】
0006418581.tif 000009
【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図４ｅ】
0006418581.tif 000013
【図４ｆ】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図６ｅ】
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【図７】
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