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1. WO2020200351 - MIKROTROPFENRÜCKHALTEANORDNUNG

Veröffentlichungsnummer WO/2020/200351
Veröffentlichungsdatum 08.10.2020
Internationales Aktenzeichen PCT/DE2020/100081
Internationales Anmeldedatum 07.02.2020
IPC
B01L 3/00 2006.01
BArbeitsverfahren; Transportieren
01Physikalische oder chemische Verfahren oder Vorrichtungen allgemein
LChemische oder physikalische Laboratoriumsgeräte zum allgemeinen Gebrauch
3Behälter oder Schalen für Laboratoriumszwecke, z.B. Laborgeräte aus Glas; Tropfgläser
CPC
B01L 2200/0673
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
2200Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
06Fluid handling related problems
0673Handling of plugs of fluid surrounded by immiscible fluid
B01L 2200/0684
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
2200Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
06Fluid handling related problems
0684Venting, avoiding backpressure, avoid gas bubbles
B01L 2400/086
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
2400Moving or stopping fluids
08Regulating or influencing the flow resistance
084Passive control of flow resistance
086using baffles or other fixed flow obstructions
B01L 3/502746
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
3Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware
50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
502with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
5027by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
502746characterised by the means for controlling flow resistance, e.g. flow controllers, baffles
B01L 3/502784
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
3Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware
50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
502with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
5027by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
502769characterised by multiphase flow arrangements
502784specially adapted for droplet or plug flow, e.g. digital microfluidics
Anmelder
  • LEIBNIZ-INSTITUT FÜR PHOTONISCHE TECHNOLOGIEN E.V. [DE]/[DE]
Erfinder
  • HENKEL, Thomas
  • MAYER, Günter
  • HERBST, Elmar
  • WEBER, Karina
  • REICHERT, Anett
  • HECKMANN, Theresa
Vertreter
  • BIEBER, Björn
Prioritätsdaten
10 2019 108 155.629.03.2019DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) MIKROTROPFENRÜCKHALTEANORDNUNG
(EN) MICRODROPLET RETENTION ARRANGEMENT
(FR) SYSTÈME DE RETENUE DE MICROGOUTTES
Zusammenfassung
(DE)
Die Erfindung betrifft eine Mikrotropfenrückhalteanordnung, ein Verfahren zum Betreiben und die Verwendung dieser Anordnung gemäß der Gattung der Patentansprüche, insbesondere für mikrofluidische Systeme. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mikrotropfenrückhalteanordnung und ein Verfahren zum Betreiben dieser in einem mikrofluidischen System anzugeben, welche ein Zurückhalten von Probetropfen bei geringen Volumenströmen, ein mittiges Austreiben von Probetropfen bei mittleren Volumenströmen und gleichzeitig den Durchtritt von Luftblasen ermöglicht, wird dadurch gelöst, dass eine Mikrotropfenrückhalteanordnung (1) in Form einer Furt in einem Mikrokanal (3) als Verengung des Mikrokanals (3) mit einem Durchlass (4) für Flüssigkeiten als Strömungsverengung ausgebildet ist, wobei die in die verengte Stelle des Mikrokanals (3) einlaufende Wand (ew) und die aus der verengten Stelle des Mikrokanals (3) auslaufende Wand (aw) jeweils in einer konkaven Form des Mikrokanals (3) ausgeführt ist und dabei die ausgebildete Verengung des Mikrokanals (3) am Durchlass (4) so ausgestaltet ist, dass die Länge des Durchlasses (4) in Flussrichtung des Mikrokanals (3) sehr kurz bis nahezu punktförmig und gleichzeitig der Rand der Verengung am Durchlass (4) verrundet ist.
(EN)
The invention relates to a microdroplet retention arrangement, a method for operating and the use of this arrangement according to the generic type of the patent claims,, in particular for microfluidic systems. The objective of the present invention, that of specifying a microdroplet retention arrangement and a method for operating same in a microfluidic system, which arrangement permits retention of sample droplets at low volumetric flow rates, central expulsion of sample droplets at medium volumetric flow rates and at the same time the passage of air bubbles, is achieved in that a microdroplet retention arrangement (1) is created in the form of a passage in a microchannel (3) as a constriction of the microchannel (3) with an aperture (4) for liquids as a flow constriction, wherein the wall (ew) running into the constricted point in the microchannel (3) and the wall (aw) running out of the constricted point in the microchannel (3) is in each case created in a concave shape of the microchannel (3) and thus the created constriction of the microchannel (3) at the aperture (4) is configured in such a way that the length of the aperture (4) in the flow direction of the microchannel (3) is very short to almost punctiform and at the same time the rim of the constriction at the aperture (4) is rounded.
(FR)
L’invention concerne un système de retenue de microgouttes, un procédé permettant de le faire fonctionner et l’utilisation de ce système conformément au genre des revendications, en particulier pour des systèmes microfluidiques. L’invention vise à mettre au point un système de retenue de microgouttes et un procédé pour le faire fonctionner, dans un système microfluidique, ledit système devant permettre une retenue des gouttes de test dans le cas de faibles flux volumiques, une expulsion centrale des gouttes de test dans le cas de flux volumiques moyens et simultanément le passage de bulles d’air. A cet effet, selon l’invention, il est réalisé un système de retenue de microgouttes (1) en forme de gué dans un microcanal (3), se présentant sous forme de rétrécissement du microcanal (3) avec un passage (4) pour des liquides, en tant qu’étranglement d’écoulement, la paroi (ew) entrant dans l’endroit rétrici du microcanal (3) et la paroi (aw) sortant dudit espace rétréci du microcanal (3) étant réalisées chacune avec une forme concave du microcanal (3) et le rétrécissement du microcanal (3) réalisé au niveau du passage (4) se présentant de sorte que la longueur du passage (4) est très courte à punctiforme et que simultanément le bord de l’étranglement sur le passage (4) est arrondi.
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