專利名稱：流體芯片器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及流體芯片器件(fluidic chip device)。
背景技術(shù)：
在液相色譜中，流體分析物可以被泵送通過包含能夠分離流體分析物的不同組分的材料。這樣的材料，所謂的可以包含硅膠的球珠，可以被填充到柱管中，所述柱管可以與其他元件(如控制單元、包含樣品和/或緩沖液的容器)連接。這樣的色譜設(shè)備的一部分可以被集成在流體芯片器件中。US 2009/238722公開了被配置來處理流體樣品的這種流體芯片器件，該流體芯片器件包括:包含用于在壓力下引導(dǎo)流體樣品的流體導(dǎo)管的基板以及兩個(gè)所述基板被布置其之間的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其中所述兩個(gè)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)彼此連接，以增強(qiáng)基板的抗壓性。液相色譜系統(tǒng)的操作可能包括施加諸如IOOObar或更高的高壓。這對(duì)于液相色譜系統(tǒng)的所包含構(gòu)件可能是一個(gè)挑戰(zhàn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供適用于高壓應(yīng)用的高效流體芯片。本目的由獨(dú)立權(quán)利要求來解決。進(jìn)一步的實(shí)施方式通過從屬權(quán)利要求來說明。根據(jù)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施方式，提供了一種被構(gòu)造來處理流體樣品的流體芯片器件，所述流體芯片器件包括:兩個(gè)外邊界層；以及至少一個(gè)增強(qiáng)層，所述至少一個(gè)增強(qiáng)層布置在所述兩個(gè)外邊界層之間，并且在其相對(duì)的兩個(gè)主表面處與直接相鄰的層層疊，以通過這種層疊來增強(qiáng)所 述流體芯片器件的耐壓性，其中所述流體芯片器件的所述層中的至少一部分包含孔，所述孔形成用于在壓力下引導(dǎo)所述流體樣品的流體導(dǎo)管的一部分。根據(jù)另一示例性實(shí)施方式，提供了一種制造用于處理流體樣品的流體芯片器件的方法，所述方法包括:將至少一個(gè)增強(qiáng)層布置在兩個(gè)外邊界層之間；將所述至少增強(qiáng)層在其相對(duì)的兩個(gè)主表面上與直接相鄰的層層疊，以通過層疊增強(qiáng)所述流體芯片器件的耐壓性；以及向所述流體芯片器件的所述層中的至少一部分設(shè)置孔，所述孔形成用于在壓力下弓I導(dǎo)所述流體樣品的流體導(dǎo)管的至少一部分。在本申請(qǐng)的上下文中，術(shù)語“處理”可以具體表示任何針對(duì)樣品執(zhí)行的處理。這可能包括僅僅引導(dǎo)流體樣品通過流體芯片器件(例如，當(dāng)流體芯片器件是連接件時(shí))。但是，處理也可能是活性過程，諸如例如利用色譜柱或電泳分離單元的樣品分離。在本實(shí)用新型的上下文中，術(shù)語“主表面”可以具體表示諸如板狀增強(qiáng)層的結(jié)構(gòu)的、貢獻(xiàn)增強(qiáng)層的整個(gè)表面的大部分(例如加起來占至少80%或甚至至少90%)的兩個(gè)相對(duì)(并且通常是平行的)表面中的一個(gè)。換句話說，增強(qiáng)層可以是具有第一外延、第二外延和第三外延(其全部彼此垂直或與正交軸相關(guān)聯(lián))的立方形結(jié)構(gòu)或薄層基板，其中第一外延和第二外延可以都比第三外延小至少3倍、具體小至少5倍、更具體小至少10倍。在本實(shí)用新型的上下文中，術(shù)語“層疊”可以具體表示通過粘接材料的板，具體使用粘接材料或粘接劑，生成疊層的結(jié)果。層疊可以被執(zhí)行，使得多種預(yù)先形成的層在相鄰的層直接接觸(除了非常薄的粘接劑層(如果有的話)之外)的情況下彼此固定連接，使得層不能彼此分離，不會(huì)破壞層疊的層的疊層。這樣的固定鏈接可以通過例如膠接、壓接、焊接、粘接、再熔融以及固化或化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。在本申請(qǐng)的上下文中，術(shù)語“直接相鄰的層”可以具體表示彼此緊鄰或直接接觸的層，即具有接觸的表面部分的層，其可以被堆疊或包封。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，非常薄的襯層或粘接劑被認(rèn)為沒有排除被粘接的層或被層疊的層的直接相鄰的特性。在本申請(qǐng)的上下文中，術(shù)語“孔”可以具體表示在物理主體中的任何凹入，所述凹入可以具有任何期望的形狀的橫截面，諸如圓形、矩形、多邊形、梯形等等，或是長(zhǎng)圓凹入。這樣的孔可以例如是通孔或盲孔?？纵S可以例如平行于或垂直于基板的主表面延伸?？卓梢允侵钡澜Y(jié)構(gòu)，或者可以是彎曲的。根據(jù)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施方式，提供了一種疊層，其中結(jié)合了至少一個(gè)被夾在中間的增強(qiáng)層。這樣的增強(qiáng)層可以被具體構(gòu)造來因?yàn)橹辽僖粋€(gè)增強(qiáng)層和相鄰的層之間的層疊連接而實(shí)現(xiàn)耐壓穩(wěn)定性。還發(fā)現(xiàn)，不在疊層的頂部或底部具有而是在層疊層內(nèi)包埋增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，或者不僅在疊層的頂部或底部具有而且在層疊層內(nèi)包埋增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，是非常有利的，這一方面提供了顯著改善的增強(qiáng)效果，并且同時(shí)，允許外邊界層根據(jù)其增強(qiáng)功能而被特定設(shè)計(jì)。換句話說，在示例性實(shí)施方式中，對(duì)于邊界層的材料的選擇基本不再有任何限制，可以例如根據(jù)針對(duì)安裝在一個(gè)邊界層上的任何可移動(dòng)構(gòu)件的密封性能來自由地選擇邊界層的材料。同時(shí)，結(jié)合在層疊層的內(nèi)部中的增強(qiáng)層的材料也可以根據(jù)期望的增強(qiáng)效果而被獨(dú)立地并特定地選擇。 具體地，提供了具有用于抗壓增強(qiáng)的層疊的金屬層的HPLC芯片。更具體地，塑料層(諸如聚酰亞胺層)可以被包含作為層疊層的、圍繞有用于抗壓增強(qiáng)的增強(qiáng)層(例如金屬層)的內(nèi)芯，所述增強(qiáng)層反過來又被外邊界層覆蓋。具體地，在HPLC領(lǐng)域中，通過將增強(qiáng)層結(jié)合在多層芯片的內(nèi)部中，可以克服純塑料層疊層的壓力極限，例如150巴的極限。這樣的金屬層可以被布置多個(gè)位置處，其中在這些位置處，不出現(xiàn)與分析物的直接接觸，或這樣的金屬層可以被構(gòu)造為(例如通過適當(dāng)?shù)牟牧线x擇和/或通過涂層)與流體樣品諸如生物樣品相容。因此，經(jīng)處理的聚酰亞胺箔與夾在中間的增強(qiáng)層(優(yōu)選金屬的增強(qiáng)層)的層疊結(jié)構(gòu)可以允許滿足600巴、1200巴或更高的高壓要求，同時(shí)保持層疊層緊湊并流體密封。下面，將說明流體芯片器件的其他示例性實(shí)施方式。但是，這些實(shí)施方式也適用于方法。在一個(gè)實(shí)施實(shí)施方式中，至少一個(gè)增強(qiáng)層在其兩個(gè)主表面的整個(gè)表面積上與直接相鄰的層層疊。因此，在整個(gè)表面積上的層疊(即，以連續(xù)的二維方式)允許進(jìn)一步改善耐壓穩(wěn)定性。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)增強(qiáng)層在其兩個(gè)相對(duì)的主表面與直接相鄰的層膠接。通過使用膠水或膠粘劑來用于增強(qiáng)層的兩個(gè)相對(duì)側(cè)面的層疊，獲得就耐壓穩(wěn)定性而言進(jìn)一步改善的層序列。用于粘接層、特別是用于將金屬增強(qiáng)層粘接到塑料邊界層和/或芯層的膠水的實(shí)例是聚酰亞胺、氟碳化合物、環(huán)氧、壓敏硅酮、橡膠-酚醛類樹脂、丙烯酸類樹月旨、聚酷。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)增強(qiáng)層在其兩個(gè)相對(duì)的主表面與塑料材料直接接觸。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)高度優(yōu)選用于微流體芯片的塑料材料諸如聚酰亞胺可以以穩(wěn)固的方式被適當(dāng)?shù)貙盈B到諸如那些由金屬材料制成的增強(qiáng)層上。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少兩個(gè)外邊界層中的至少一個(gè)包含形成所述流體導(dǎo)管的一部分的孔。因此，可以通過外邊界層中的至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)對(duì)于流體導(dǎo)管的外部進(jìn)出。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)增強(qiáng)層中的至少一個(gè)包含形成所述流體導(dǎo)管的一部分的孔。因此，還可以將流體引導(dǎo)通過增強(qiáng)層。為此，可以由與用流體芯片分析的生物流體相容的生物相容材料形成增強(qiáng)層。但是，也可以用生物相容的材料涂布不是由生物相容材料制成的增強(qiáng)層的表面部分。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)增強(qiáng)層中的至少一個(gè)的孔與至少兩個(gè)外邊界層中的至少一個(gè)的孔彼此對(duì)齊，以共同形成流體導(dǎo)管的直道部分。因此，各層中的孔可以合作用于一起形成流體導(dǎo)管的至少直道部分。
在一個(gè)實(shí)施方式中，流體芯片器件包括至少兩個(gè)增強(qiáng)層，所述至少兩個(gè)增強(qiáng)層中的每一個(gè)布置在兩個(gè)外邊界層之間，并且在其相對(duì)的兩個(gè)主表面處與直接相鄰的層層疊，以通過層疊增強(qiáng)所述流體芯片器件的耐壓性。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，提供多個(gè)增強(qiáng)層進(jìn)一步改善了耐壓穩(wěn)定性。例如，可以提供塑料層和增強(qiáng)層的交替序列。在一個(gè)實(shí)施方式中，流體芯片器件包括布置在至少兩個(gè)增強(qiáng)層之間的至少一個(gè)其他層，特別是多個(gè)其他層。因此，不同的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)可以不彼此直接接觸，使得一個(gè)或多個(gè)塑料層或其他功能層可以被夾在增強(qiáng)層之間，從而安全地提供對(duì)于被引導(dǎo)通過流體導(dǎo)管的流體壓力的耐壓穩(wěn)定性。這樣的增強(qiáng)層和夾在其間的芯層之間的封閉空間關(guān)系提供了對(duì)于耐壓強(qiáng)度的非常直接的影響。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)其他層中的至少一個(gè)包含形成流體導(dǎo)管的一部分的孔。因此，這些中間層也可以對(duì)流體導(dǎo)管的形成作出貢獻(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)其他層包含頂層，底層，以及至少一個(gè)夾在所述頂層和所述底層之間的中間層。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，三個(gè)這樣的層的序列允許被適當(dāng)?shù)靥幚?，從而允許在這三個(gè)層中的流體的供應(yīng)、分離和排出。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)其他層中的至少一個(gè)由塑料、特別是聚酰亞胺制成。但是，其他耐壓穩(wěn)定生物相容塑料材料也是可以的，但是聚酰亞胺已被證實(shí)是非常有效的用于微流體芯片的材料。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少兩個(gè)增強(qiáng)層分開設(shè)置，并沒有相互的直接物理連接。因此，流體芯片器件可以沒有任何耦合不同增強(qiáng)層的互連結(jié)構(gòu)，由此增強(qiáng)層保持彼此分離，并層疊到其他的非增強(qiáng)層上。在一個(gè)實(shí)施方式中，流體芯片器件包括流體閥，所述流體閥配置用于選擇性地將所述流體導(dǎo)管與流體通路連接或斷開，并與所述至少兩個(gè)外邊界層中的一個(gè)直接接觸安裝。設(shè)置這樣的流體閥可能要求當(dāng)流體閥為了開關(guān)目的而被移動(dòng)時(shí)與被連接構(gòu)件的流體密封性密封。在一個(gè)實(shí)施方式中，外邊界層不同于增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，使得可以根據(jù)可移動(dòng)閥的材料和相應(yīng)的外邊界層的材料之間的密封性能而具體設(shè)計(jì)外邊界層。在一個(gè)實(shí)施方式中，流體閥包含陶瓷材料或由陶瓷材料組成。具體地，對(duì)于這樣的材料，將陶瓷與金屬層連接將是一個(gè)挑戰(zhàn)，因此將陶瓷與塑料邊界層連接的有利狀態(tài)簡(jiǎn)化了陶瓷閥與塑料邊界層之間的流體密封性密封。[0030]在一個(gè)實(shí)施方式中，至少兩個(gè)外邊界層中的至少一個(gè)包含形成流體導(dǎo)管的一部分的孔，其中，所述流體閥被布置來選擇性地建立所述孔和所述流體通路之間的流體連通。例如，流體閥可以在不同的操作模式之間切換，其中，孔和流體通路之間的流體連通可以被選擇性地允許或禁止。因此，系統(tǒng)可以是流體可控的。在一個(gè)實(shí)施方式中，流體閥是旋轉(zhuǎn)閥，所述旋轉(zhuǎn)閥配置用于旋轉(zhuǎn)來選擇性地將流體導(dǎo)管與所述流體通路連接或斷開，所述旋轉(zhuǎn)閥在與至少兩個(gè)外邊界層中的一個(gè)的材料、特別是塑料材料密封接觸的情況下旋轉(zhuǎn)。例如，這樣的流體閥可以具有多個(gè)部件，這些部件可相對(duì)于彼此位移，從而選擇性將不同的流體子部件對(duì)齊或取消對(duì)齊。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)增強(qiáng)層中的至少一個(gè)具有介于約25 μ m和約300 μ m之間、具體介于約50 μ m和約200 μ m之間、更具體介于約70 μ m和約120 μ m之間的厚度。因此，已經(jīng)非常薄的箔可以足以作為增強(qiáng)層并已經(jīng)提供了足夠的耐壓穩(wěn)定性，同時(shí)流體芯片器件保持緊湊。這還緣于如下的事實(shí):將增強(qiáng)層以層疊形式夾在其他層之間提供了特別高的強(qiáng)度。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述層中的每一個(gè)是帶凹入的平板。所述層當(dāng)層疊在一起時(shí)形成具有平面?zhèn)缺?由這些層的不同于主表面的表面形成)的疊層，每一個(gè)側(cè)壁由所有這些層一起形成。因此，可以使用具有孔或凹入的箔或薄板層，所述孔或凹入可以例如通過激光加工來形成。可以形成這樣的被打孔的箔的多層疊層。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)增強(qiáng)層中的至少一個(gè)和/或兩個(gè)外邊界層中的至少一個(gè)和/或至少一個(gè)其他層的表面粗糙度介于約0.1 μ m和約10 μ m之間、具體介于約3 μ m和約5 μ m之間。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果增強(qiáng)層和/或外邊界層在層疊之前在其表面上稍加粗糙化，各被層疊的層之間的穩(wěn)定性和粘附強(qiáng)度被進(jìn)一步改善。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)增強(qiáng)層中的至少一個(gè)是板。該板可以是很薄，從而形成片狀或箔狀結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施方式中，兩個(gè)外邊界層的形狀和表面積與至少一個(gè)增強(qiáng)層的形狀和表面積匹配。例如，對(duì)于外邊界層以及增強(qiáng)層和可選地對(duì)于其他的層(例如芯層)，可以使用具有相同面積和長(zhǎng)度的矩形主表面的箔或板。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)增強(qiáng)層的厚度與兩個(gè)外邊界層中的至少一個(gè)的厚度相差小于約30%，具體小于約20%，更具體小于約10%。因此，由于將增強(qiáng)層層疊在層疊層的內(nèi)部，所以較薄的增強(qiáng)層已經(jīng)能夠獲得增強(qiáng)效果。甚至可以使得增強(qiáng)層比外邊界層更薄。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)增強(qiáng)層的機(jī)械耐受性大于所述兩個(gè)外邊界層的機(jī)械耐受性。機(jī)械耐受性是用于增強(qiáng)層的材料與外邊界層形成對(duì)比的性能，并且可以指明最大到多大的力或壓力下相應(yīng)的層保持完好以承受該力或壓力。在一個(gè)實(shí)施方式中，兩個(gè)外邊界層中的至少一個(gè)的厚度介于約25 μ m和約300 μ m之間、具體介于約50 μ m和約200 μ m之間、更具體介于約70 μ m和約120 μ m之間。因此，
外邊界層也可以是非常薄的箔或薄膜基板。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)增強(qiáng)層中的至少一個(gè)包含金屬和硬塑料中的至少一種。例如，增強(qiáng)層可以由不銹鋼制成，而還有一些應(yīng)用中，聚芳基醚酮(PAEK)可以是另一種適用于增強(qiáng)層 的材料。聚醚醚酮(PEEK)是可被使用的塑料的具體實(shí)例。將陶瓷材料諸如碳化硅、氧化鋁、氧化鎂等用于增強(qiáng)層也是可以的。在一個(gè)實(shí)施方式中，所有層形成多個(gè)層的疊層，其中，每對(duì)相鄰的層通過層疊相互連接。因此，流體芯片器件可以由其中結(jié)合有一個(gè)或多個(gè)流體部件的疊層構(gòu)成。這樣的被結(jié)合在其中的流體部件可以例如是微型色譜柱。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少兩個(gè)外邊界層中的至少一個(gè)包含頂層和底層。因此，外邊界層也可以是雙層或甚至具有三個(gè)或更多子層的多層。因此，也可以建立具有復(fù)雜功能的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少兩個(gè)外邊界層中的至少一個(gè)包含塑料、聚合物、金屬、半導(dǎo)體和陶瓷中的至少一種或由塑料、聚合物、金屬、半導(dǎo)體和陶瓷中的至少一種構(gòu)成。但是可能優(yōu)選的是，外邊界層也由塑料材料諸如聚酰亞胺制成。在一個(gè)實(shí)施方式中，兩個(gè)外邊界層中的每一個(gè)包含一個(gè)主表面，所述主表面至少部分是未覆蓋的并暴露于環(huán)境。兩個(gè)外邊界層的這些主表面可以形成整個(gè)層疊層的外表面。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)增強(qiáng)層在其主表面中的一個(gè)處被層疊到至少兩個(gè)外邊界層中一個(gè)上。因此，在外邊界層和增強(qiáng)結(jié)構(gòu)之間可以存在直接接觸。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少一個(gè)增強(qiáng)層在其主表面中的一個(gè)處被層疊到中間層上，所述中間層布置在至少一個(gè)增強(qiáng)層和至少兩個(gè)外邊界層中的一個(gè)之間。這樣的中間層可被形成用于執(zhí)行特定任務(wù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，流體導(dǎo)管是流體芯片器件的一部分。例如，流體芯片器件可以是HPLC芯片，其中，流體樣品被弓I導(dǎo)通過所述HPLC芯片并由色譜柱分離。在一個(gè)實(shí)施方式中 ，流體芯片器件包含布置在所述流體導(dǎo)管中并配置用于與所述流體樣品相互作用的處理元件。這樣的處理元件可以是結(jié)合在層疊層中的色譜柱。設(shè)置在基板中的處理元件的至少一部分可以填充流體分離材料。這樣的流體分離材料(也可稱為固定相)可以是允許與樣品的可調(diào)節(jié)程度的相互作用從而能夠分離這樣的樣品的不同組分的任何材料。流體分離材料可以是液相色譜柱填充材料或填裝材料，包括如下組成的組中的至少一種:聚苯乙烯、沸石、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、玻璃、聚合物粉末、二氧化硅和硅膠。但是，可以使用任何填裝材料，只要所述填裝材料具有如下的材料性質(zhì):允許通過該材料的分析物例如由于填裝材料和分析物的級(jí)分之間的不同類型的相互作用或親合力被分離成不同的組分。處理元件的至少一部分可以填充流體分離材料，其中所述流體分離材料包含具有在基本I μ m到基本50 μ m的范圍內(nèi)的尺寸的球珠。因此，這些球珠可以是可被填充在分離柱的內(nèi)部的小顆粒。球珠可以包含具有在基本0.008 μ m到基本0.03 μ m的范圍內(nèi)的尺寸的孔。可以使得流體樣品通過這些孔，在這些孔中，在流體樣品和孔之間可以發(fā)生相互作用。通過這樣的作用，可以發(fā)生流體的分離。流體芯片器件可被構(gòu)造為用于分離移動(dòng)相的化合物的流體分離系統(tǒng)。當(dāng)包含流體樣品的移動(dòng)相例如利用高壓被泵送通過流體芯片器件時(shí)，柱的填充物和流體樣品之間的相互作用可以允許分離樣品的部分組分，如在液相色譜器件或凝膠電泳器件中進(jìn)行的一樣。但是，流體芯片器件也可被構(gòu)造為用于純化所述流體樣品的流體純化系統(tǒng)。通過空間上分離流體樣品的不同級(jí)分，多組分樣品例如蛋白質(zhì)溶液可以被純化。當(dāng)在生化實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)制備出蛋白質(zhì)溶液時(shí)，其可能仍然包含多種組分。如果例如該多組分液體中的僅僅一種蛋白質(zhì)是感興趣的，則可以強(qiáng)迫樣品通過柱子。由于不同蛋白質(zhì)級(jí)分與柱的填充物(例如利用凝膠電泳器件或液相色譜器件)的不同相互作用，不同的樣品可被區(qū)分，并且一種樣品或材料帶可被選擇性分離作為經(jīng)純化的樣品。流體芯片器件可被構(gòu)造來分析移動(dòng)相的至少一種組分的至少一個(gè)物理、化學(xué)和/或生物參數(shù)。術(shù)語“物理參數(shù)”可以具體表示流體的尺寸或溫度。術(shù)語“化學(xué)參數(shù)”可以具體表示分析物的級(jí)分的濃度、親合力參數(shù)等。術(shù)語“生物參數(shù)”可以具體表示生物溶液中的蛋白質(zhì)、基因等的濃度、組分的生物活性等。流體芯片器件可以是或可以被實(shí)現(xiàn)于不同的技術(shù)環(huán)境，如傳感器器件、用于測(cè)試待測(cè)試器件或物質(zhì)的測(cè)試器件、用于化學(xué)、生物和/或藥物分析的器件、毛細(xì)管電泳器件、液相色譜器件、氣相色譜器件、電子測(cè)量器件和質(zhì)譜器件。具體地，流體芯片器件可以是高性能液相色譜(HPLC)器件，該高性能液相色譜(HPLC)器件可以分離、檢測(cè)和分析分析物的不同級(jí)分。流體芯片器件可以被構(gòu)造來引導(dǎo)液體移動(dòng)相通過處理元件以及可選的進(jìn)一步的處理元件。作為液體移動(dòng)相的替代者，液體移動(dòng)相或包含固體顆粒的移動(dòng)相可以利用流體芯片器件來處理。還可以利用示例性實(shí)施方式分析作為不同相(固相、液相和氣相)的混合物的材料。流體芯片器件可被構(gòu)造來利用高壓，具體至少600巴、更具體至少1200巴的壓力引導(dǎo)移動(dòng)相通過處理元件。在這樣的高壓應(yīng)用的情況下，互連的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的加固功能可以是特別受關(guān)注的。流體芯片器件可被構(gòu)造為微流體芯片器件。術(shù)語“微流體芯片器件”可以具體表示本文所述的允許運(yùn)輸流體通過具有μ m或更小的數(shù)量級(jí)的尺寸的微通道的流體芯片器件。流體芯片器件可被構(gòu) 造為納流體芯片器件。術(shù)語“納流體芯片器件”可以具體表示本文所述的允許運(yùn)輸流體通過具有nm或更小的數(shù)量級(jí)的尺寸的微通道的流體芯片器件。流體芯片器件被構(gòu)造為工作流集成系統(tǒng)，所述工作流集成系統(tǒng)被構(gòu)造來根據(jù)待執(zhí)行的工作流執(zhí)行預(yù)定的一系列處理。這樣的工作流集成系統(tǒng)可以具有一個(gè)或多個(gè)(例如三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè))柱。工作流可以表示在分離之前的一個(gè)或多個(gè)過程，諸如柱富集、消化
坐坐寸寸ο

通過
以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施方式的更具體的描述，可以很容易地認(rèn)識(shí)并且更好地理解本實(shí)用新型的實(shí)施方式的其他目的和許多隨附的優(yōu)點(diǎn)?；旧匣蛘吖δ苌舷嗤蛘呦嗨频奶卣鲗⒁韵嗤膮⒖紭?biāo)記來表示。圖1圖示了根據(jù)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例的流體芯片器件的橫截面。圖2圖示了根據(jù)本實(shí)用新型的安裝有旋轉(zhuǎn)閥的示例性實(shí)施方式的HPLC芯片。圖3圖示了根據(jù)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施方式的流體芯片器件的穿過層疊層的橫截面。圖4示意性地圖示了根據(jù)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施方式的流體芯片器件的層疊層的橫截面。[0065]圖5示出了具有九個(gè)單獨(dú)的層的流體芯片器件的分解視圖，所述九個(gè)單獨(dú)的層通過層疊被調(diào)準(zhǔn)連接以形成層疊層，作為根據(jù)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施方式的流體芯片器件。圖6示出了例如用于高性能液相色譜(HPLC)的根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的液體分離裝置。圖7圖示了根據(jù)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例的流體芯片器件的層疊層的側(cè)視圖。附圖中的圖示是示意性的。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在更詳細(xì)地參考附圖，圖6描繪了液體分離系統(tǒng)10的一般示意圖。泵20從溶劑供應(yīng)源25、通常經(jīng)由脫氣器27接收流動(dòng)相，所述脫氣器27進(jìn)行脫氣，由此減少溶解在流動(dòng)相中的溶解氣體的量。作為流動(dòng)相驅(qū)動(dòng)裝置的泵20驅(qū)動(dòng)流動(dòng)相通過包含固定相的分離裝置30 (諸如色譜柱)。取樣單元40 (具有圖6中示意性地描繪的針/座結(jié)構(gòu))可被設(shè)置在泵20和分離裝置30之間，以使樣品流體進(jìn)入或加到(常被稱為樣品引入)流動(dòng)相中。分離裝置30的固定相適用于分離樣品流體的化合物。檢測(cè)器50被設(shè)置用于檢測(cè)樣品流體的經(jīng)分離的化合物。分級(jí)單元60可被設(shè)置用于輸出樣品流體中的經(jīng)分離的化合物。盡管流動(dòng)相可以僅由一種溶劑組成，但是其也可以是多種溶劑的混合物。這樣的混合可以是低壓混合，并且可以設(shè)置在泵20的上游，結(jié)果泵20接收和泵送混合溶劑作為流動(dòng)相?；蛘撸?0可由多個(gè)單獨(dú)的泵送單元組成，其中多個(gè)泵送單元中的每個(gè)接收和泵送不同的溶劑或混合物，結(jié)果移動(dòng)相(被分離設(shè)備30接收)的混合在高壓下、泵20 (或作為其部分)的下游發(fā)生。移動(dòng)相的組合物(混合物)可以隨時(shí)間保持恒定(所謂的等強(qiáng)度模式)或可以隨時(shí)間變化(所謂的梯度模式)。數(shù)據(jù)處理單元70 (其可以是常規(guī)PC或工作站)可以耦合(如虛線箭頭所示)到液體分離系統(tǒng)10中的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備上，從而接收信息和/或控制操作。例如，數(shù)據(jù)處理單元70可以控制泵20的操作(例如設(shè)定控制參數(shù))和從其接收關(guān)于實(shí)際工作條件(諸如在泵出口處的輸出壓力、流速等)的信息。數(shù)據(jù)處理單元70還可以控制溶劑供應(yīng)源25 (例如設(shè)定要供應(yīng)的溶劑或溶劑混合物)和/或除氣器27 (例如設(shè)定控制參數(shù)，如真空水平)的操作，并且可以從其接收關(guān)于實(shí)際工作條件(諸如隨時(shí)間供應(yīng)的溶劑組成、流速、真空水平等)的信息。數(shù)據(jù)處理單元70可以進(jìn)一步控制取樣單元40(例如控制樣品注射或者使樣品注射與泵20的操作條件同步)的操作?？汕袚Q閥90可以被操作，以調(diào)節(jié)液體分離系統(tǒng)10內(nèi)的期望的流體耦合。分離設(shè)備30也可由數(shù)據(jù)處理單元70控制(例如選擇特定的流動(dòng)通路或柱子、設(shè)定操作溫度等)，并且回過來向數(shù)據(jù)處理單元70發(fā)送信息(例如操作條件)。相應(yīng)地，檢測(cè)器50也可由數(shù)據(jù)處理單元70控制(例如光譜或波長(zhǎng)設(shè)置，設(shè)定時(shí)間常數(shù)，開始/終止數(shù)據(jù)獲取)，并且向數(shù)據(jù)處理單元70發(fā)送信息(例如關(guān)于所檢測(cè)的樣品化合物)。數(shù)據(jù)處理單元70還可以控制分級(jí)單元60的操作(例如與從檢測(cè)器50接收的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián))，并且提供數(shù)據(jù)反饋?？汕袚Q閥90可以被操作，以調(diào)節(jié)液體分離系統(tǒng)10內(nèi)的期望的流體耦合。下面將說明涉及金屬芯片增強(qiáng)層的本實(shí)用新型的多個(gè)實(shí)施方式。HPLC芯片/質(zhì)譜裝置的挑戰(zhàn)之一是形成液壓通路的微通道的耐壓穩(wěn)定性，這樣的耐壓穩(wěn)定性是滿足關(guān)于這些裝置的耐壓穩(wěn)定性的嚴(yán)苛要求所必需的。HPLC芯片/質(zhì)譜可以使用聚酰亞胺箔作為被金屬增強(qiáng)層包圍的芯?？梢酝ㄟ^設(shè)置例如兩個(gè)100 μ m厚度的不銹鋼箔304L來實(shí)現(xiàn)這樣的金屬增強(qiáng)，所述兩個(gè)不銹鋼箔304L被層疊來增強(qiáng)由聚酰亞胺箔制成的芯片的芯。由于這樣的增強(qiáng)，該芯片可以具有例如9層(參見圖5)，其中，例如，包埋在層疊層的內(nèi)部中的兩個(gè)層可以由金屬制成。為了在金屬和聚酰亞胺之間獲得良好的粘附性，可以將表面粗糙度Ra調(diào)節(jié)至優(yōu)選介于3 μ m和5 μ m之間的范圍內(nèi)(但是，其他粗糙度值也是可以的)。金屬表面可以利用化學(xué)清潔劑在超聲波浴中清潔。換句話說，將被層疊的表面在層疊之前可以被活化或功能化。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以使用具有不同機(jī)械性能的材料組合，以獲得組合件來形成高壓芯片，即具有抗壓穩(wěn)定性的芯片。在下文中，將參考圖1和圖7說明根據(jù)示例性實(shí)施方式的流體芯片器件100。圖1示出了流體芯片器件100的多層疊層的功能性、經(jīng)處理的聚酰亞胺芯層140。圖7示出流體芯片器件100的整個(gè)多層疊層的側(cè)視圖，其示出了包埋在其他層之間的芯層140，如將在下面更詳細(xì)描述的。流體芯片器件100適用于作為用于進(jìn)行液相色譜研究的系統(tǒng)。用于分離流體或移動(dòng)相(其可以被泵送通過設(shè)備100)的不同組分的流體芯片器件100包括用于預(yù)處理(例如樣品制備或樣品富集)流體樣品的前置柱101，并包括用于對(duì)已經(jīng)通過前置柱101的流體樣品進(jìn)行后處理的分析柱或主柱120。換句話說，系統(tǒng)100是兩級(jí)流體分離系統(tǒng)。其他實(shí)施方式可以僅包括具有僅僅一個(gè)柱的一級(jí)流體分離系統(tǒng)，或包括具有多個(gè)(例如三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè))柱的多級(jí)流體分離系統(tǒng)或工作流集成系統(tǒng)。工作流將分離之前的過程表示為:柱富集、消化等等。在圖1和圖7的實(shí)施方式中，流體分離柱101，120中的每一個(gè)都包括柱管102，所述柱管102被成型來定義例如具有矩形橫截面的封閉填裝通道。在這些流體分離柱101，120中的每一個(gè)中，限定了填充填裝組合物104的管狀接收部103。流體芯片器件100適用于作為液相色譜裝置100，并且在柱101，120中的每一個(gè)中具有靠近柱101，120 的各自入口 131，134的第一玻璃料105和設(shè)置在柱101，120的各自出口 133，135的第二玻璃料106。第一玻璃料105形成柱101，120的各自入口，并且分別被設(shè)置在柱管102的上游。第二玻璃料106形成柱101，120的各自出口，并且分別位于柱管102的下游。利用流體芯片器件100分離的流體的流動(dòng)方向由參考標(biāo)號(hào)109指示。流體泵(沒有示出)被設(shè)置在芯片100的外部，并且在例如1000巴的壓力下將流體泵送通過連接管或流體導(dǎo)管111 (垂直于圖1和圖7的紙面延伸)，并且從此處到達(dá)前置柱101的入口 131，通過第一玻璃料105進(jìn)入柱管102中。在離開柱管102之后，也就是說在通過了第二玻璃料106之后，與前置柱101的出口 133連接的中間管132將經(jīng)預(yù)處理的分析物運(yùn)輸?shù)街髦?20的入口 134。主柱120的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與前置柱101的結(jié)構(gòu)相似，但是可以在尺寸和管狀接收部中填充的流體分離材料114方面不同(或可以不不同)。在下一階段，樣品在主柱120中被進(jìn)一步分離，并且經(jīng)進(jìn)一步分離的樣品離開主柱120的出口 135。在離開主柱120的管柱102之后，也就是說在通過了主柱120的第二玻璃料106之后，第二流體導(dǎo)管112 (垂直于圖1和圖7的紙面延伸)將經(jīng)分離的分析物運(yùn)輸?shù)轿挥谛酒?00的外面的容器和分析單元(沒有示出)。容器和分析單元113包括用于接收流體的不同組分的腔或容器，并且還可以完成與經(jīng)分離的組分的分析相關(guān)的計(jì)算功能。[0082]柱管102包括填料104。換句話說，包含多個(gè)硅膠球珠114的填裝組合物104被插入到各個(gè)柱101，120的柱管102的中空內(nèi)膛103中。移動(dòng)相首先被引導(dǎo)通過前置柱101。通過選擇在H2O環(huán)境中的適當(dāng)ACN濃度，流體樣品中的一部分可以首先被截留在前置柱101的柱管102內(nèi)的特定位置處。該過程可以被稱為預(yù)聚集或預(yù)分離。沒有被截留在前置柱101中的移動(dòng)相的組分可以被收集在廢液?jiǎn)卧?沒有示出)中。此后，前置柱101的柱管102內(nèi)的ACN/H20濃度比可以被選擇性地修改，從而洗脫前置柱101的柱管102中截留的樣品。然后，流體樣品將移動(dòng)通過前置柱101的出口 133，并將進(jìn)入主柱120的出口 134，以被截留在靠近主柱120的第一玻璃料105的出口的部分中。當(dāng)流體通過主柱120時(shí)，不同于將被分離的級(jí)分的組分可能直接通過柱120而不被截留，并且可被收集在廢液(沒有示出)中。在此過程的終點(diǎn)，所關(guān)注的流體樣品的級(jí)分帶被截留在主柱120內(nèi)的特定位置處。通過再次修改ACN/H20濃度比，例如通過逐漸修改這兩種組分各自的占比，被截留的樣品可以被從主柱120釋放出，并可以被引導(dǎo)到用于進(jìn)一步處理的另一流體構(gòu)件。圖1和圖7的層140是所謂的層疊層的活性層，其中，多個(gè)流體分離過程在其中進(jìn)行。但是，圖7所示的層疊層100的側(cè)視圖也示出了兩個(gè)外邊界層191，193形成層疊層的外層，并且由塑料材料諸如聚酰亞胺制成。 夾在活性層140和外邊界層191，193中的一個(gè)之間的分別是一個(gè)或兩個(gè)例如由不銹鋼制成的增強(qiáng)金屬層162，164。層193，162，140，164，191中的每一個(gè)在其兩個(gè)相對(duì)的主表面(圖1示出了活性層140的一個(gè)主表面)上與相鄰層的主表面通過施加膠水或膠粘劑并通過施加一定的壓力對(duì)其進(jìn)行連接，在所述主表面的整個(gè)面積上層疊(只有外邊界層191，193的兩個(gè)主表面中的僅僅一個(gè)被層疊，而另一主表面是暴露的)。由于該層疊過程，可以獲得非常結(jié)實(shí)的層疊層，該層疊層能夠承受600巴、1200巴或甚至更高的壓力值。在HPLC分析過程中，高壓力值可能出現(xiàn)在通道111，132，112中。層191，164和140包括凹入或孔或通道，共同形成流體導(dǎo)管111 (層191，164和140，參見圖7)，流體導(dǎo)管132 (僅層140)和流體導(dǎo)管112 (還是在層191，164，140中)。因此，這些凹入或孔或通道可以彼此對(duì)齊，從而共同形成流體芯片器件100的流體通路。圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的流體芯片器件200，其中示出了與圖7相似的層序列。上部邊界層191的流體供應(yīng)開口(沒有示出)被陶瓷材料的旋轉(zhuǎn)閥212覆蓋，所述旋轉(zhuǎn)閥212被耦合到層疊層上，從而提供用于從外部位置向?qū)盈B層的流體通路供應(yīng)流體的流體閥。旋轉(zhuǎn)閥212可以通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來開關(guān)，從而選擇性地允許或禁用外部流體樣品源和層疊層中的流體通路之間的流體連通。參考標(biāo)號(hào)208示出了排出孔，經(jīng)處理的流體在層140被具體處理之后可以經(jīng)由所述排出孔排出。重要的是，旋轉(zhuǎn)閥212的陶瓷材料和直接接觸的層，即上部邊界層191的材料之間的密封是流體密封的。因?yàn)樯喜窟吔鐚?91可以由塑料材料諸如聚酰亞胺制成，所以旋轉(zhuǎn)閥212的材料和上部密封層191的材料之間的合適密封連接是可能的。圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的流體芯片器件300的橫截面視圖，其中多個(gè)層被層疊在一起。層構(gòu)造與圖7中的相同，但是圖3中可以更好地看到流體導(dǎo)管111，112的詳細(xì)布置。此外，芯層序列308被夾在金屬增強(qiáng)層162和164之間，并且在圖3中被分成用參考標(biāo)號(hào)302，304和306表示的三個(gè)子層。上層306、下層302和中間層304被形成凹入并圖案化，并且被夾在增強(qiáng)層162，164之間以獲得適當(dāng)?shù)哪蛪悍€(wěn)定性。圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)示例性實(shí)施方式的流體芯片器件400的層疊層的橫截面視圖，其還是示出了層序列，但是其中，上部邊界層具有兩個(gè)子層402和404，并且下部邊界層具有兩個(gè)子層406和408。圖5示出了九個(gè)帶凹入的板或箔形式的層，其被層疊在一起，從而形成與圖4中所示的相似的流體芯片器件。應(yīng)當(dāng)注意，術(shù)語“包括”或“包含”不排除其它元件或特征，并且對(duì)應(yīng)于冠詞的術(shù)語“一個(gè)”不排除“多個(gè)”的情況。此外，可以將結(jié)合不同實(shí)施方式而描述的元件組合在一起。應(yīng)當(dāng)注意，權(quán)利要求中的·參考標(biāo)記不應(yīng)解釋為對(duì)權(quán)利要求的限制。
權(quán)利要求1.一種被構(gòu)造來處理流體樣品的流體芯片器件(100)，所述流體芯片器件(100)包括: 兩個(gè)外邊界層(191，193)； 至少一個(gè)增強(qiáng)層(162，164)，所述至少一個(gè)增強(qiáng)層布置在所述兩個(gè)外邊界層(191，193)之間，并且在其相對(duì)的兩個(gè)主表面處與直接相鄰的外邊界層(191，193)層疊，以通過這種層疊來增強(qiáng)所述流體芯片器件(100)的耐壓性， 其特征在于，所述流體芯片器件(100)的這些外邊界層和增強(qiáng)層(191，193，162，164)中的至少一部分包含孔，所述孔形成用于在壓力下引導(dǎo)所述流體樣品的流體導(dǎo)管(111)的一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)增強(qiáng)層(162，164)在其兩個(gè)主表面的整個(gè)表面積上與所述直接相鄰的外邊界層(191，193)層疊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)增強(qiáng)層(162，164)在其兩個(gè)相對(duì)的主表面處與所述直接相鄰的外邊界層(191，193)膠接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)增強(qiáng)層(162，164)在其兩個(gè)相對(duì)的主表面處與塑料材料直接接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少兩個(gè)外邊界層(191，193)中的至少一個(gè)包含孔，該孔形成所述流體導(dǎo)管(111)的一部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)增強(qiáng)層(162，164)中的至少一個(gè)包含孔，該孔形成所述流體導(dǎo)管(111)的一部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)增強(qiáng)層(162，164)中的所述至少一個(gè)的所述孔與所述至少兩個(gè)外邊界層(191，193)中的所述至少一個(gè)的所述孔彼此對(duì)齊，以共同形成所述流體導(dǎo)管(111)的直道部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于包括至少兩個(gè)增強(qiáng)層(162，164)，所述至少兩個(gè)增強(qiáng)層(162，164)中的每一個(gè)布置在所述兩個(gè)外邊界層(191，193)之間，并且各自在其相對(duì)的兩個(gè)主表面處與直接相鄰的外邊界層(191，193)層疊，以通過這種層疊來增強(qiáng)所述流體芯片器件(100)的耐壓性。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的流體芯片器件(100)，其特征在于包括布置在所述至少兩個(gè)增強(qiáng)層(162，164)之間的至少一個(gè)其他層(140)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的流體芯片器件(100)，其特征在于包括布置在所述至少兩個(gè)增強(qiáng)層(162，164)之間的多個(gè)其他層。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)其他層(140)中的至少一個(gè)包含孔，該孔形成所述流體導(dǎo)管(111)的一部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的流體芯片器件(300)，其特征在于，所述至少一個(gè)其他層(308)包含頂層(306)、底層(302)、以及夾在所述頂層(306)和所述底層(302)之間的至少一個(gè)中間層(304)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)其他層(140)中的至少一個(gè)由塑料制成。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)其他層(140)中的至少一個(gè) 由聚酰亞胺制成。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少兩個(gè)增強(qiáng)層(162，164)分開設(shè)置，沒有彼此直接實(shí)體連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(200)，其特征在于包括流體閥(212)，所述流體閥(212)被配置來選擇性地將所述流體導(dǎo)管(111)與流體通路連接或斷開，并被安裝成與所述至少兩個(gè)外邊界層(191，193)中的一個(gè)直接接觸。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的流體芯片器件(200)，其特征在于，所述流體閥(212)由陶瓷材料組成。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的流體芯片器件(200)，其特征在于，所述至少兩個(gè)外邊界層(191，193)中的至少一個(gè)包含孔，該孔形成所述流體導(dǎo)管(111)的一部分，所述流體閥(212)被布置來選擇性地在所述孔與所述流體通路之間建立流體連通。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的流體芯片器件(200)，其特征在于，所述流體閥(212)是旋轉(zhuǎn)閥，所述旋轉(zhuǎn)閥被配置來旋轉(zhuǎn)以選擇性地將所述流體導(dǎo)管(111)與所述流體通路連接或斷開，所述旋轉(zhuǎn)閥(212)在與所述至少兩個(gè)外 邊界層(191，193)中的所述一個(gè)的材料密封接觸的情況下旋轉(zhuǎn)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的流體芯片器件(200)，其特征在于，所述至少兩個(gè)外邊界層(191，193)中的所述一個(gè)的材料是塑料材料。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)增強(qiáng)層(162，164)中的至少一個(gè)具有介于25μπι和300 μ m之間的厚度。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)增強(qiáng)層(162，164)中的至少一個(gè)具有介于50μπι和200 μ m之間的厚度。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)增強(qiáng)層(162，164)中的至少一個(gè)具有介于70μπι和120 μ m之間的厚度。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述外邊界層和增強(qiáng)層(191，193，162，164)中的每一個(gè)是帶凹入的平板，所述外邊界層和增強(qiáng)層(191，193，162，164)當(dāng)層疊在一起時(shí)形成具有平面?zhèn)缺诘寞B層，每個(gè)側(cè)壁由所有這些外邊界層和增強(qiáng)層(191，193，162，164) 一起形成。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)增強(qiáng)層(162，164)中的至少一個(gè)和/或所述兩個(gè)外邊界層(191，193)中的至少一個(gè)和/或所述至少一個(gè)其他層(140)的表面粗糙度介于0.1 μ m和10 μ m之間。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)增強(qiáng)層(162，164)中的至少一個(gè)和/或所述兩個(gè)外邊界層(191，193)中的至少一個(gè)和/或所述至少一個(gè)其他層(140)的表面粗糙度介于3μπι和5μπι之間。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)增強(qiáng)層(162，164)中的至少一個(gè)是板。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述兩個(gè)外邊界層(191，193)的形狀和表面積與所述至少一個(gè)增強(qiáng)層(162，164)的形狀和表面積匹配。
29.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)增強(qiáng)層(162，164)的厚度與所述兩個(gè)外邊界層(191,193)中的至少一個(gè)的厚度相差小于30%。
30.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)增強(qiáng)層(162，164)的厚度與所述兩個(gè)外邊界層(191,193)中的至少一個(gè)的厚度相差小于20%。
31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)增強(qiáng)層(162，164)的厚度與所述兩個(gè)外邊界層(191,193)中的至少一個(gè)的厚度相差小于10%。
32.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)增強(qiáng)層(162，164)的機(jī)械耐受性大于所述兩個(gè)外邊界層(191，193)的機(jī)械耐受性。
33.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述兩個(gè)外邊界層(191，193)中的至少一個(gè)的厚度介于25μπι和300 μ m之間。
34.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述兩個(gè)外邊界層(191，193)中的至少一個(gè)的厚度介于50μπι和200 μ m之間。
35.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述兩個(gè)外邊界層(191，193)中的至少一個(gè)的厚度介于70μπι和120 μ m之間。
36.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)增強(qiáng)層(162，164)中的至少一個(gè)由金屬和硬塑料中的一種組成。
37.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所有的外邊界層和增強(qiáng)層(191，193，162，164)形成多個(gè)層的疊層，其中，每對(duì)相鄰的外邊界層和增強(qiáng)層(191，193，162，164)通過層疊而相互連接。
38.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(400)，其特征在于，所述至少兩個(gè)外邊界層(402，404，406，408)中的至少一個(gè)包含頂層(402, 406)和底層(404,408)。
39.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少兩個(gè)外邊界層(191，193)中的至少一個(gè)由塑料、聚合物、金屬、半導(dǎo)體和陶瓷中的一種構(gòu)成。
40.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述兩個(gè)外邊界層(191，193)中的每一個(gè)包含一個(gè)主表面,所述主表面至少部分地未被覆蓋,而是暴露于環(huán)境。
41.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述至少一個(gè)增強(qiáng)層(162，164)在其一個(gè)主表面處被層疊到所述至少兩個(gè)外邊界層(191，193)中的一個(gè)上。
42.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述流體導(dǎo)管(111)是所述流體芯片器件(100)的一部分。
43.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于包含處理元件(101，120)，所述處理元件被布置在所述流體導(dǎo)管(111)中并被配置成與所述流體樣品相互作用。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的流體芯片器件(100)，其特征在于， 所述處理元件(101，120)被配置來保留作為移動(dòng)相的一部分的所述流體樣品，并允許所述流動(dòng)相的其他組分通過所述處理元件(101，120)。
45.根據(jù)權(quán)利要求43所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述處理元件(101，120)包括分離柱。
46.根據(jù)權(quán)利要求43所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述處理元件(101，120)包括色譜柱，所述色譜柱用于分離所述流體樣品的組分。
47.根據(jù)權(quán)利要求43所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述流體芯片器件(100)包含至少一個(gè)其他的處理元件(101，120)。
48.根據(jù)權(quán) 利要求43所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述流體芯片器件(100)包含至少一個(gè)其他的分離柱。
49.根據(jù)權(quán)利要求43所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述流體芯片器件(100)被構(gòu)造為工作流集成系統(tǒng)，所述工作流集成系統(tǒng)被構(gòu)造來根據(jù)待執(zhí)行的工作流而執(zhí)行預(yù)定的一系列處理。
50.根據(jù)權(quán)利要求43所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述流體芯片器件(100)被構(gòu)造來引導(dǎo)液體樣品通過所述處理元件(101，120)。
51.根據(jù)權(quán)利要求43所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述流體芯片器件(100)被構(gòu)造來利用高壓引導(dǎo)所述液體樣品通過所述處理元件(101，120)。
52.根據(jù)權(quán)利要求43所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述流體芯片器件(100)被構(gòu)造來利用至少100巴的壓力來引導(dǎo)所述液體樣品通過所述處理元件(101，120)。
53.根據(jù)權(quán)利要求43所述的流體芯 片器件(100)，其特征在于，所述流體芯片器件(100)被構(gòu)造來利用至少500巴的壓力來引導(dǎo)所述液體樣品通過所述處理元件(101，120)。
54.根據(jù)權(quán)利要求43所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述流體芯片器件(100)被構(gòu)造來利用至少1000巴的壓力來引導(dǎo)所述液體樣品通過所述處理元件(101， 120)。
55.根據(jù)權(quán)利要求43所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述處理元件(101，120)的至少一部分填充有流體分離材料。
56.根據(jù)權(quán)利要求43所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述處理元件(101，120)的至少一部分填充有流體分離材料，其中，所述流體分離材料包含尺寸在Iym到50 μ m的范圍內(nèi)的球珠。
57.根據(jù)權(quán)利要求43所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述處理元件(101，120)的至少一部分填充有流體分離材料，其中所述流體分離材料包含球珠，這些球珠包含尺寸在0.008 μ m到0.03 μ m的范圍內(nèi)的孔。
58.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于， 所述流體芯片器件(100)被構(gòu)造為用于分離所述流體樣品的化合物的流體分離系統(tǒng)。
59.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述流體芯片器件(100)被構(gòu)造為用于純化所述流體樣品的流體純化系統(tǒng)。
60.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述流體芯片器件(100)被構(gòu)造來分析所述流體樣品的至少一種 化合物的至少一個(gè)物理、化學(xué)和/或生物參數(shù)。
61.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述流體芯片器件(100)包括由如下項(xiàng)構(gòu)成的組中的至少一項(xiàng):傳感器器件、用于測(cè)試待測(cè)試器件或物質(zhì)的測(cè)試器件、用于化學(xué)、生物和/或藥物分析的器件、毛細(xì)管電泳器件、液相色譜器件、HPLC裝置、氣相色譜器件、凝膠電泳器件、電子測(cè)量器件和質(zhì)譜器件。
62.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述流體芯片器件(100)被構(gòu)造為微流體芯片器件(100)。
63.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體芯片器件(100)，其特征在于，所述流體芯片器件(100)被構(gòu)造為納流體芯片器件(100)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及流體芯片器件。具體地，本實(shí)用新型涉及一種被構(gòu)造來處理流體樣品的流體芯片器件(100)，該流體芯片器件包括兩個(gè)外邊界層(191，193)；至少一個(gè)增強(qiáng)層(162，164)，該至少一個(gè)增強(qiáng)層布置在兩個(gè)外邊界層之間，并且在其相對(duì)的兩個(gè)主表面處與直接相鄰的層(191，193，140)層疊，以通過層疊來增強(qiáng)流體芯片器件的耐壓性，其特征在于，流體芯片器件的這些層(191，193，140，162，164)中的至少一部分包含孔，該孔形成用于在壓力下引導(dǎo)流體樣品的流體導(dǎo)管(111)的一部分。
文檔編號(hào)B01L3/00GK203108546SQ20122007641
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月1日
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